高中数学竞赛专题讲座—直线和圆的方程
高中数学第七章 直线与圆的方程课件

解:设所求圆的方程为:
(x-1)2+(y-3)2=r2
因为圆C和直线3x-4y-7=0相切 所以圆心C到这条直线的距离等于半径r 根据点到直线的距离公式,得
r= | 3×1— 4×3 — 7 | 32+(-4)2 因此,所求圆的方程是 = 16 O
C M
x
5
256 = 25
(x-1)2+(y-3)2
y
P(x , y )
M ( x0 , y0 )
x02 + y02
=
r2
x0x +y0 y = r2
O
x
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知识点拨:
已知圆的方程是
的切线的方程:
x 2 y 2 r 2, 经过圆上一点 M ( x0 , y0 )
x0x +y0 y = r2
过圆(x-a)2+(y-b)2=r2上一点M(x0,y0) 的切线方程为:
P(x , y )
M ( x0 , y0 )
x
x0x +y0 y = r2
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圆的标准方程
2 x 2 y 2 r,求经过圆上一点 例2 已知圆的方程是
M ( x0 , y0 ) 的切线的方程。
( x1 , y1 ) ( x2 , y2 ) x1 x2 y1 y2
解法三(利用平面向量知识): OM MP OM MP= 0
所以切线方程为:y = x± 2
(2)在y轴上截距是 2 的切线方程。 y = ± x+ 2
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圆的标准方程
(1) 圆心为C(a,b),半径为r 的圆的标准方程为 (x-a) 2 + (y-b) 2 = r2
《直线和圆的方程》课件

圆的参数方程
圆的参数方程
01
$x=a+rcostheta, y=b+rsintheta$,其中$(a,b)$是圆心,$r$
是半径,$theta$是参数。
参数方程的应用
02
参数方程常用于圆的极坐标表示,方便计算圆的轨迹和运动。
参数方程与直角坐标系的关系
圆的一般方程
圆的一般方程
$x^2+y^2+Dx+Ey+F=0$, 其中$D,E,F$是常数。
圆心坐标
圆心的坐标为$(-frac{D}{2}, frac{E}{2})$,通过圆心可以确 定圆的位置。
半径
半径的平方为 $frac{D^2+E^2-4F}{4}$,通 过半径可以确定圆的大小。
参数$D,E,F$
02
圆的方程的介绍
圆的标准方程
圆的标准方程
圆心坐标
$(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$,其中$(a,b)$是 圆心,$r$是半径。
圆心的坐标为$(a,b)$,通过圆心可以确定 圆的位置。
半径
圆上任一点坐标
半径是圆上任一点到圆心的距离,用$r$表 示。
根据圆的标准方程,圆上任一点的坐标可 以表示为$(a+rcostheta, b+rsintheta)$, 其中$theta$是参数。
《直线和圆的方程》 ppt课件
目 录
• 直线方程的介绍 • 圆的方程的介绍 • 直线与圆的位置关系 • 直线与圆的实际应用
01
直线方程的介绍
直线的斜率与截距式
总结词
斜率截距式是直线方程的基本形式,它描述了直线在直角坐标系中的位置关系 。
高考数学专题讲座 第11讲 直线与圆

高考数学专题讲座 第11讲 直线与圆考纲要求:(1)理解直线斜率的概念,掌握两点的直线的斜率,掌握直线方程的点斜式\两点式\一般式,并能根据条件熟练地求出直线方程.(2)掌握两条直线平行于垂直的条件,两条直线所成的角和点到直线的距离公式.能够根据直线的方程判断两条直线的位置关系.(3)了解二元一次不等式表示平面区域. (4)了解线性规划的意义,并会简单应用. (5)了解解析几何的基本思想,了解坐标法.(6)掌握圆的标准方程和一般方程.理解圆的参数方程. 基础达标1.若直线l 的倾斜角为π+arctan(-12),且过点(1,0),则直线l 的方程为________________.x +2y -1=02.已知定点A (0,1),点B 在直线x +y =0上运动,当线段AB 最短时,点B 的坐标是________________. (-12,12)3.已知两条直线l 1:y =x ,l 2:ax -y =0,其中a 为实数.当这两条直线的夹角在(0,π12)内变动时,a 的取值X 围是 ( C ) A .(0,1)B .(33,3)C .(33,1)∪(1,3) D .(1,3) 4.过点A (1,-1)、B (-1,1)且圆心在直线x +y -2=0上的圆的方程是 ( C )A .(x -3)2+(y +1)2=4B .(x +3)2+(y -1)2=4C .(x -1)2+(y -1)2=4D .(x +1)2+(y +1)2=45.圆2x 2+2y 2=1与直线x sin θ+y -1=0(θ∈R ,θ≠π2+k π,k ∈Z )的位置关系是 ( C )A .相交B .相切C .相离D .不确定6.已知圆C :(x -a )2+(y -2)2=4(a >0)及直线l :x -y +3=0.当直线l 被C 截得的弦长为23时,则a = ( C ) A . 2 B .2-2C .2-1 D .2+1 例题选讲例1.(1)过点M (2,1)作直线l 与x 轴、y 轴的正半轴分别交于A 、B 两点.① 若△AOB 的面积取得最小值,求直线l 的方程,并求出面积的最小值;② 直线l 在两条坐标轴上截距之和的最小值;③若|MA |·|MB |为最小,求直线l 的方程.解:(1)①由于已知直线l 在坐标轴上的截距,故选用直线的截距方程:1=+bya x (i ) 由已知a >0,b >0.故S △AOB =21ab (ii ) 由已知,直线(i)经过点(2,1).故112=+b a ,就是a +2b =ab ,a =12-b b (∵b ≠1) (iii) ∵a >0, b >0, ∴a >1. 将(iii)代入(ii),得S =12-b b =1112-+-b b =b +1+11-b =(b -1)+11-b +2.当b >1时 S ≥211)1(-⋅-b b +2=4. 等号当且仅当 b -1=11-b 即b =2时成立.代入(iii)得a =4. ∴所求的直线方程为24yx +=1,即x②解一:a +b =2b b -1+b =2(b -1)+2b -1+b = = 2b -1+b -1+当b >1时 , a +b ≥2(2b -1)(b -1)等号当且仅当 b -1=2b -1, 即解二:a +b =(a +b )×1=(a +b )(2a +1b )=3等号当且仅当2b a =a b ,即a 2=2b 2③由于直线l 绕点M 运动,故可选∠OAB 2θsin M y =1sin θ, |MB |=θcos M x =2cos θ,|MA |·|MB |=1sin θ×2cos θ=4s in2θ,∴当sin2θ=1时,|MA |·|MB |有最小值4, 此时tan θ=1,所求直线l 的方程为x +y -3=0.(2)已知圆C :(x +2)2+y 2=1,P (x ,y )为圆上任意一点.①求y -22x -2的最大值、最小值;②求x -2y的最大值、最小值.解:(1)令k =y -2x -1,则k 表示经过P 点和A (1,2)两点的直线的斜率,故当k 取最大值或最小值时,直线P A :kx -y +2-k =0和圆相切,此时d =|-2k +2-k |1+k 2=1,解得k =3±34,所以y -22x -2的最大值为3+38,最小值为3-38;(2)方法一:令x -2y =t ,可视为一组平行线系,由题意,直线应与圆C 有公共点,且当t 取最大值或最小值时,直线x -2y -t =0和圆相切,则d =|-2-t |5=1,解得t =-2±5,所以x -2y 的最大值为-2+5,最小值为-2-5;方法二:因为P (x ,y )为圆C :(x +2)2+y 2=1上的点,令x =-2+cos θ,y =sin θ,θ∈[0,2π),所以x -2y =-2+cos θ-2 sin θ=-2+5cos(θ+φ)( φ=arctan2),当θ+φ=2π,即θ=2π-arctan2时,cos(θ+φ)=1,x -2y 取到最大值为-2+5,当θ+φ=π,即θ=π-arctan2时,cos(θ+φ)=-1,x -2y 取到最大值为-2+5;例2.已知圆满足:①截y 轴所得弦长为2;②被x 轴分成两段圆弧,其弧长的比为3:1;③圆心到直线l :x -2y =0的距离为55.求该圆的方程. 解:设圆P 的圆心为P (a ,b ),半径为γ,则点P 到x 轴,y 轴的距离分别为|b |,|a |.由题设知圆P 截x 轴所得劣弧对的圆心角为90º,知圆P 截x 轴所得的弦长为r 2.故r 2=2b 2又圆P 被y 轴所截得的弦长为2,所以有 r 2=a 2+1.从而得2b 2-a 2=1.又因为P (a ,b )到直线x -2y =0的距离为55,所以5552b a d -=, 即有 a -2b =±1, 由此有⎩⎨⎧=-=-121222b a a b ⎩⎨⎧-=-=-121222b a a b 解方程组得⎩⎨⎧-=-=11b a ⎩⎨⎧==11b a 于是r 2=2b 2=2,所求圆的方程是(x +1)2+(y +1)2=2,或(x -1)2+(y -1)2=2.思考:求在满足条件①、②的所有圆中,圆心到直线l :x -2y =0的距离最小的圆的方程.解法一:设圆的圆心为P (a ,b ),半径为r ,则点P 到x 轴,y 轴的距离分别为│b │, │a │. 由题设知圆P 截x 轴所得劣弧对的圆心角为90°,知圆P 截X 轴所得的弦长为r 2,故r 2=2b 2, 又圆P 截y 轴所得的弦长为2,所以有 r 2=a 2+1.从而得2b 2-a 2=1.又点P (a ,b )到直线x -2y =0的距离为52b a d -=,所以5d 2=│a -2b │2 =a 2+4b 2-4ab≥a 2+4b 2-2(a 2+b 2)=2b 2-a 2=1,当且仅当a =b 时上式等号成立,此时5d 2=1,从而d 取得最小值. 由此有⎩⎨⎧=-=12,22a b b a 解此方程组得⎩⎨⎧==;1,1b a 或⎩⎨⎧-=-=.1,1b a 由于r 2=2b 2知2=r .于是,所求圆的方程是(x -1) 2+(y -1) 2=2,或(x +1) 2+(y +1) 2=2. 解法二:同解法一,得52b a d -=∴d b a 52±=-得2225544d bd b a +±= ①将a 2=2b 2-1代入①式,整理得01554222=++±d db b②把它看作b 的二次方程,由于方程有实根,故判别式非负,即△=8(5d 2-1)≥0,得 5d 2≥1.∴5d 2有最小值1,从而d 有最小值55. 将其代入②式得2b 2±4b +2=0.解得b =±1.将b =±1代入r 2=2b 2,得r 2=2.由r 2=a 2+1得a =±1. 综上a =±1,b =±1,r 2=2. 由b a 2-=1知a ,b 同号. 于是,所求圆的方程是(x -1) 2+(y -1) 2=2,或(x +1) 2+(y +1) 2=2.例3.在以O 为原点的直角坐标系中,点A (4,-3)为△OAB 的直角顶点.已知|AB |=2|OA |,且点B 的纵坐标大于零.(1)求向量AB →的坐标;(2)求圆x 2-6x +y 2+2y =0关于直线OB 对称的圆的方程;(3)是否存在实数a ,使抛物线y =ax 2-1上总有关于直线OB 对称的两个点?若不存在,说明理由:若存在,求a 的取值X 围.[解](1)设⎩⎨⎧=-=+⎪⎩⎪⎨⎧=⋅==,034100,0||||||2||},,{22v u v u OA AB OA AB v u AB 即则由得 },3,4{.86,86-+=+=⎩⎨⎧-=-=⎩⎨⎧==v u AB OA OB v u v u 因为或 所以v -3>0,得v =8,故AB ={6,8}.(2)由OB ={10,5},得B (10,5),于是直线OB 方程:.21x y =由条件可知圆的标准方程为:(x -3)2+y(y+1)2=10, 得圆心(3,-1),半径为10. 设圆心(3,-1)关于直线OB 的对称点为(x,y )则,31,231021223⎩⎨⎧==⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-+=-⋅-+y x x y y x 得故所求圆的方程为(x -1)2+(y -3)2=10. (3)设P (x 1,y 1), Q (x 2,y 2) 为抛物线上关于直线OB 对称两点,则.23,022544,02252,,2252,202222222212212121212121>>-⋅-=∆=-++⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=+⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=+-+a aa a a ax a x x x a a x x ax x x x yy y y x x 得于是由的两个相异实根为方程即得 故当23>a 时,抛物线y=ax 2-1上总有关于直线OB 对称的两点.4.已知⊙M :x 2+(y -2)2=1,Q 是x 轴上的动点,QA ,QB 分别切⊙M 于A ,B 两点,(1)如果|AB |=423,求直线MQ 的方程;(2)求动弦AB 的中点P 的轨迹方程. 解:(1)由324||=AB ,可得,31)322(1)2||(||||2222=-=-=AB MA MP 由射影定理,得 ,3|||,|||||2=⋅=MQ MQ MP MB 得 在Rt △MOQ 中,523||||||2222=-=-=MO MQ OQ ,故55-==a a 或, 所以直线AB 方程是;0525205252=+-=-+y x y x 或 (2)连接MB ,MQ ,设),0,(),,(a Q y x P 由点M ,P ,Q 在一直线上,得(*),22xy a -=-由射影定理得|,|||||2MQ MP MB ⋅= 即(**),14)2(222=+⋅-+a y x 把(*)及(**)消去a ,并注意到2<y ,可得).2(161)47(22≠=-+y y x说明:适时应用平面几何知识,这是快速解答本题的要害所在。
系列讲座之十——直线和圆

的方 程 是 3 x+ 4 y一 1 0— 0 .
直线 .
所 以
C 一 3 0 一 9 。 ( 8 。 a 一d一 6 。 O 一 1 0 一4 )
又 点 Q, D均 在 。 上 , 以点 Q和点 D重 合 , 所
故 P 是 o 的 切 线 . D
9。 3 , 0 + d 故 P Q 一 1 0 一 I 8。
M D 一 9 一 0。
一
N P .
j P 如 图 2 若设 A _ D, , B切 o 于Q, 连结 I 只要 O,
△ NC 所 以 P,
证 △ P D △ P Q.
又 C 公 共 , 以 AA P P 所 C
PAC 一 PN C .
简 证 设 A 与 o 切 于点 Q, 结 I I , B 连 O,D I , I = I — I , 上A I 上 B M 则 D Q M I Q B, M C.
例 2 已知 直 线 z: 一 4 x和 P( , ) 在 直 线 z 64 . 上 求 一 点 Q, 过 P, 的 直 线 与 z 以及 z轴 , 第 使 Q , 在
一
竞 赛 中 的直 线 和 圆 主 要 涉 及 一 些 证 明和 最 值 问 题 .
1 例 题 选 讲
象 限 内 围成 的 三 角 形 的 面 积 最 小 . 1 7 ( 9 8年 全 国
0, 且 也 恒 过 定 点 P( , ) 与 并 24 ,
轴 交 于A (k q2 O . 图 l 四边 2。 - ,) 如 , 形 ( ) APB 的 面 积 为 图1
轴 交 于 点
图
s㈣ 一 △ . c ’ ;
Szl+ S 一 0 .
高考数学第一轮复习单元讲座 直线、圆的方程

2008高考数学第一轮复习单元讲座 直线、圆的方程一.课标要求:1.直线与方程(1)在平面直角坐标系中,结合具体图形,探索确定直线位置的几何要素;(2)理解直线的倾斜角和斜率的概念,经历用代数方法刻画直线斜率的过程,掌握过两点的直线斜率的计算公式;(3)根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),体会斜截式与一次函数的关系;2.圆与方程回顾确定圆的几何要素,在平面直角坐标系中,探索并掌握圆的标准方程与一般方程。
二.命题走向直线方程考察的重点是直线方程的特征值(主要是直线的斜率、截距)有关问题,可与三角知识联系;圆的方程,从轨迹角度讲,可以成为解答题,尤其是参数问题,在对参数的讨论中确定圆的方程。
预测2007年对本讲的考察是:(1)2道选择或填空,解答题多与其他知识联合考察,本讲对于数形结合思想的考察也会是一个出题方向;(2)热点问题是直线的倾斜角和斜率、直线的几种方程形式和求圆的方程。
三.要点精讲1.倾斜角:一条直线L 向上的方向与X 轴的正方向所成的最小正角,叫做直线的倾斜角,范围为[)π,0。
2.斜率:当直线的倾斜角不是900时,则称其正切值为该直线的斜率,即k=t a n α;当直线的倾斜角等于900时,直线的斜率不存在。
过两点p 1(x 1,y 1),p 2(x 2,y 2)(x 1≠x 2)的直线的斜率公式:k=t a n 1212x x y y --=α(若x 1=x 2,则直线p 1p 2的斜率不存在,此时直线的倾斜角为900)。
4.直线方程的五种形式确定直线方程需要有两个互相独立的条件。
确定直线方程的形式很多,但必须注意各种形式的直线方程的适用范围。
直线的点斜式与斜截式不能表示斜率不存在(垂直于x 轴)的直线;两点式不能表示平行或重合两坐标轴的直线;截距式不能表示平行或重合两坐标轴的直线及过原点的直线。
5.圆的方程圆心为),(b a C ,半径为r 的圆的标准方程为:)0()()(222>=-+-r r b y a x 。
高中数学竞赛试题汇编七《直线与圆》讲义

高中数学竞赛试题汇编七《直线与圆》一、知识清单1. 求轨迹方程的步骤:建(系),设(点),限(制条件),代(入坐标),化(简).2.直线方程的几种形式:一般/点斜/斜截/截距/两点式.3.l 1//l 2的充要条件是k 1=k 2;l 1l 2的充要条件是k 1k 2=-1。
4.两点P 1(x 1, y 1)与P 2(x 2, y 2)间的距离公式:|P 1P 2|=221221)()(y y x x -+-。
5.点P(x 0, y 0)到直线l: Ax+By+C=0的距离公式:2200||B A C By Ax d +++=。
6.圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r 2;圆的一般方程:x 2+y 2+Dx+Ey+F=0(D 2+E 2-4F>0)圆的参数方程为⎩⎨⎧+=+=θθsin cos r b y r a x 二、试题汇编1. 与圆()2221x y -+=相切,且在两坐标轴上截距相等的直线有 (A) 2条 (B) 3条 (C) 4条 (D) 6条2. 已知221a b +=,且c a b <+恒成立,则c 的取值范围是(A) (,2)-∞- (B) (,-∞ (C) ( (D) (-∞3. P 是圆2236x y +=上的动点,A (20,0)线段PA 的中点M 的轨迹方程为4. 已知点P 是直线40kx y ++=,PA ,PB 是圆C: 2220x y y +-=的两条切线,A 、B 是切点,若四边形PACB 的最小面积是2,则k 的值为 .5. 若集合: {}221(,)lg(1)1lg()S x y x y x y =++≤++ {}222(,)lg(2)2lg()S x y x y x y =++≤++则2S 的面积与1S 的面积之比为 .6. 在直角坐标xoy 中,曲线235x y +=所围成的图形的面积是 .7. 直线10ax by -+=平分圆222410x y x y ++-+=的周长,则ab 的取值范围为 .8. 点P 在圆2225x y +=上,A (1,2)、B (4,1),则△PAB 面积最大值是 .9. 已知[0,2)θπ∈,则θθs i n 2c o s 3-+=y 的取值范围是 .10. 方程1x -=表示的曲线是 .11. 函数()2f x x =+的值域是 .。
高考数学二轮专题五解析几何第讲直线与圆课件

(2,3),则圆C的半径为
()
A.2 2
B.8
C.5
D. 5
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解析:∵圆C截两坐标轴所得弦长相等,∴圆心C在直线y =x或y=-x上. ①当圆心C在直线y=x上时,设C(m,m),半径为R,则 (m+1)2+m2=(m-2)2+(m-3)2=R2,可得m=1,R2= 5,∴R= 5; ②当圆心C在直线y=-x上时,设C(m,-m),半径为 R,则(m+1)2+(-m)2=(m-2)2+(-m-3)2=R2,该方 程组无解. ∴圆C的半径为 5,故选D. 答案:D
到直线方程. “专题检测”见“专题检测” (十八)
考点3 直线与圆的位置关系
考点3 直线与圆的位置关系
“专题检测”见“专题检测” (十八)
考点3 直线与圆的位置关系
考点3 直线与圆的位置关系
考点3 直线与圆的位置关系
考点3 直线与圆的位置关系
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2.轴对称问题的两种类型及求解方法 若两点P1(x1,y1)与P2(x2,y2)关于直线l:Ax+By +C=0对称,则线段P1P2的中点在对称轴l上,而 且连接P1,P2的直线垂直于对称轴l.由方程组
[答案] (1)ABC (2)ACD
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解题方略
求圆的方程的2种方法 几何 通过研究圆的性质,直线和圆、圆与圆的位置关系,
法 从而求得圆的基本量和方程 代数 用待定系数法先设出圆的方程,再由条件求得各系 法 数,从而求得圆的方程
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[跟踪训练]
1.已知圆C截两坐标轴所得弦长相等,且圆C过点(-1,0)和
0,则下列说法正确的是
()
A.圆A的半径为2
B.圆A截y轴所得的弦长为2 3
C.圆A上的点到直线3x-4y+12=0的最小距离为1
新课标高三数学人教版复习单元讲座 直线圆的方程

xy=1 +ab
a——直线的横截距b——直线的纵截距
过(0,0)及与两坐标轴平行的直线不能用此式
一般式
=0
AxC+By+
ACC分别为,,BAB斜率、横截距和纵截距
A、B不能同时为零
直线的点斜式与斜截式不能表示斜率不存在(垂直于x轴)的直线;两点式不能表示平行或重合两坐标轴的直线;截距式不能表示平行或重合两坐标轴的直线及过原点的直线。
5.圆的方程
222ab0)0(rxa)(yb)r()(Ca,b时,圆。特殊地,当圆心为,半径为r的圆的标准方程为:第1页(共10页)2018年3月19日星期一Wisdom&Love
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222ryx心在原点的圆的方程为:。ED22),(0xFyDxEy圆的一般方程,圆心为点, 22224EDF22DE4F0r。半径,其中 22222xy0DxEyAxBxyCyF项的系数相项,表示圆的方程的充要条件是:①、二元二次方程22AC0DE4AF0。;②、没有xy项,即B=0同且不为0,即;③、
l两点,求、B分别交x轴、y轴的正半轴于AP例2.过点(2,1)作直线B
|·|PBPAl 的值最小时直线的方程。
θ=,解析:依题意作图,设∠BAO,1)P(2
21θPBPA, 则, cossinx O A
424 2·PAPB, 2sinsinsincoscos|PB·PA|145sin2l 时的值最小,此时直线,即°,的倾斜角为当1351ktan135。∴斜率l2x11·y0y3xl故直线,即的方程为。点评:求直线方程是解析几何的基础,也是重要的题型。解这类题除用到有关概念和直线方程的五种形式外,还要用到一些技巧。:斜率公式及应用题型20y2xy04x2y的最大值满足3.(1)(05年江西高考)设实数x,y,则例 x02y3