§9.4 直线与圆的位置关系
考情考向分析
考查直线与圆的位置关系的判断,根据位
置关系求参数的范围、最值、几何量的大小等.题型以填空题为主.
1
判断直线与圆的位置关系常用的两种方法
(1)几何法:利用圆心到直线的距离d和圆的半径r的大小关系. d
(2)代数法:――――→?=0?相切;Δ=b2-4ac
??<0?相离.
2
概念方法微思考
1.过一定点作圆的切线,切线条数可能有几种情况.
提示 三种情况,若点在圆上则该点为切点,切线只有一条;若点在圆外,切线应有两条;若点在圆内,切线为零条. 2.求圆的弦长有几种常用方法. 提示 三种.
(1)用代数法求出弦的端点坐标,然后利用两点间的距离公式. (2)利用半径、半弦和圆心到直线的垂线段构成的直角三角形.
(3)利用弦长公式.若斜率为k的直线与圆交于A(x1,y1),B(x2,y2),AB=1+k2|x1-x2|=|y1-y2|(其中k≠0),特别地,当k=0时,AB=|x1-x2|,当斜率不存在时,AB=|y1-y2|.
1
1+2
k
3
题组一 思考辨析
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若直线与圆有公共点,则直线与圆相交.( × ) (2)直线y=kx+1和圆x2+y2=4一定相交.( √ )
(3)过圆O:x2+y2=r2上一点P(x0,y0)的圆的切线方程是x0x+y0y=r2.( √ )
(4)过圆O:x2+y2=r2外一点P(x0,y0)作圆的两条切线,切点分别为A,B,则O,P,A,B四点共圆且直线AB的方程是x0x+y0y=r2.( √ )
(5)如果直线与圆组成的方程组有解,则直线与圆相交或相切.( √ )
题组二 教材改编
2.[P115T1]圆(x-1)2+(y+2)2=6与直线2x+y-5=0的位置关系是 . 答案 相交
|2-2-5|
解析 圆心(1,-2)到直线2x+y-5=0的距离为=5<6,故直线与圆相交.
53.[P117习题T2(3)]若过点(-1,-2)的直线l被圆x2+y2-2x-2y+1=0截得的弦长为2,则直线l的斜率为 . 17
答案 1或
7
解析 将圆的方程化为标准方程得(x-1)2+(y-1)2=1, ∴圆心坐标为(1,1),半径r=1, 又弦长为2,
4
∴圆心到直线l的距离d=
12-?
22?2
=, ?2?2
设直线l的斜率为k,又直线l过点(-1,-2), ∴直线l的方程为y+2=k(x+1),即kx-y+k-2=0, ∴|2k-3|
2=,即(k-1)(7k-17)=0, 1+k22
17
解得k=1或k=,
717
则直线l的斜率为1或.
7题组三 易错自纠
4.若直线l:x-y+m=0与圆C:x2+y2-4x-2y+1=0恒有公共点,则m的取值范围是 . 答案 [-22-1,22-1]
解析 圆C的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=4,圆心为(2,1),半径为2,圆心到直线的距离d=
|2-1+m||2-1+m|
,若直线与圆恒有公共点,则≤2, 22
解得-22-1≤m≤22-1.
5.过点A(3,5)作圆O:x2+y2-2x-4y+1=0的切线,则切线的方程为 . 答案 5x-12y+45=0或x-3=0
解析 化圆x2+y2-2x-4y+1=0为标准方程得(x-1)2+(y-2)2=4,其圆心为(1,2), ∵OA=?3-1?2+?5-2?2=13>2,∴点A(3,5)在圆外.显然,当切线斜率不存在时,直线与圆相切,即切线方程为x-3=0,当切线斜率存在时,可设所求切线方程为y-5=k(x-3),即kx-y+5-3k=0.又圆心为(1,2),半径r=2,而圆心到切线的距离d=5
即|3-2k|=2k2+1,∴k=,
12
故所求切线方程为5x-12y+45=0或x-3=0.
6.(2018·苏北四市摸底)若直线ax+y+1=0被圆x2+y2-2ax+a=0截得的弦长为2,则实数a的值是 . 答案 -2
解析 圆x2+y2-2ax+a=0可化为(x-a)2+y2=a2-a, ∴圆心为(a,0),半径为a2-a, 圆心到直线的距离为d=a2+1a2+1
=a2+1.
|3-2k|k2+1
=2,
5