第1讲 直线与圆(小题)
热点一 直线的方程及应用 1.两条直线平行与垂直的判定
若两条不重合的直线l1,l2的斜率k1,k2存在,则l1∥l2?k1=k2,l1⊥l2?k1k2=-1.若给出的直线方程中存在字母系数,则要考虑斜率是否存在. 2.求直线方程
要注意几种直线方程的局限性.点斜式、斜截式方程要求直线不能与x轴垂直,两点式不能表示与坐标轴垂直的直线,而截距式方程不能表示过原点的直线,也不能表示垂直于坐标轴的
直线.
3.两个距离公式
(1)两平行直线l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0间的距离d=
|C1-C2|
(A2+B2≠0).
A2+B2
|Ax0+By0+C|
(2)点(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=(A2+B2≠0).
A2+B2
例1 (1)(2019·宝鸡模拟)若直线x+(1+m)y-2=0与直线mx+2y+4=0平行,则m的值是( )
3A.1 B.-2 C.1或-2 D.-
2答案 A
解析 ①当m=-1时,两直线分别为x-2=0和x-2y-4=0,此时两直线相交,不合题意. -=-,??1+m2
②当m≠-1时,两直线的斜率都存在,由直线平行可得?2
≠-2?1+m?综上可得m=1.
(2)我国魏晋时期的数学家刘徽创立了割圆术,也就是用内接正多边形去逐步逼近圆,即圆内接正多边形边数无限增加时,其周长就越逼近圆周长,这种用极限思想解决数学问题的方法是数学史上的一项重大成就.现作出圆x2+y2=2的一个内接正八边形,使该正八边形的其中4个顶点在坐标轴上,则下列4条直线中不是该正八边形的一条边所在直线的为( ) A.x+(2-1)y-2=0 C.x-(2+1)y+2=0 答案 C
解析 如图所示可知A(2,0),
B.(1-2)x-y+2=0 D.(2-1)x-y+2=0
1
m
解得m=1.
B(1,1),C(0,2),D(-1,1),
所以直线AB,BC,CD的方程分别为y=(x-2),
1-2y=(1-2)x+2, y=(2-1)x+2. 整理为一般式即 x+
1-0
(
2-1y-2=0,
2=0,
)
(1-2)x-y+(
)
故选C.
2-1x-y+2=0.
跟踪演练1 (1)已知直线l1:x·sin α+y-1=0,直线l2:x-3y·cos α+1=0,若l1⊥l2,则sin 2α等于( ) 2333A. B.± C.- D. 3555答案 D
解析 因为l1⊥l2,所以sin α-3cos α=0, 所以tan α=3,
2sin αcos α所以sin 2α=2sin αcos α= sin2α+cos2α
=
3=.
1+tan2α5
2tan α
2
(2)已知直线l经过直线l1:x+y=2与l2:2x-y=1的交点,且直线l的斜率为-,则直线l
3的方程是( ) A.-3x+2y+1=0 C.2x+3y-5=0 答案 C
B.3x-2y+1=0 D.2x-3y+1=0
???x+y=2,?x=1,
解析 解方程组?得?
?2x-y=1,???y=1,
所以两直线的交点为(1,1). 2
因为直线l的斜率为-,
3
2
所以直线l的方程为y-1=-(x-1),
3即2x+3y-5=0. 热点二 圆的方程及应用 1.圆的标准方程
当圆心为(a,b),半径为r时,其标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,特别地,当圆心在原点时,方程为x2+y2=r2. 2.圆的一般方程
DE
-,-?为圆心,x2+y2+Dx+Ey+F=0,其中D2+E2-4F>0,表示以?2??2半径的圆.
3.解决与圆有关的问题一般有两种方法
(1)几何法:通过研究圆的性质、直线与圆、圆与圆的位置关系,进而求得圆的基本量和方程. (2)代数法:即用待定系数法先设出圆的方程,再由条件求得各系数.
例2 (1)(2018·天津)在平面直角坐标系中,经过三点(0,0),(1,1),(2,0)的圆的方程为____________. 答案 x2+y2-2x=0
D2+E2-4F
为2
解析 方法一 设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0. ∵圆经过点(0,0),(1,1),(2,0), F=0,??
∴?2+D+E+F=0,??4+2D+F=0.
D=-2,
??解得?E=0,
??F=0.
∴圆的方程为x2+y2-2x=0. 方法二 画出示意图如图所示,
则△OAB为等腰直角三角形, 故所求圆的圆心为(1,0),半径为1, ∴所求圆的方程为(x-1)2+y2=1, 即x2+y2-2x=0.
(2)抛物线x2=4y的焦点为F,点P为抛物线上的动点,点M为其准线上的动点,当△FPM为等边三角形时,则△FPM的外接圆的方程为________. 1643
答案 ?x±?2+(y-1)2=
3?3?解析 由抛物线方程x2=4y,可知 准线方程为y=-1,F(0,1), x
x,?, 设P??4?2