高考数学直线和圆的方程专题复习 下载本文

专题六、解析几何(一)

直线和圆

1.直线方程:y?kx?t或ax?by?c?0

2.点关于特殊直线的对称点坐标:

(1)点A(x0,y0)关于直线方程y?x的对称点A?(m,n)坐标为:m?y0,n?x0;

m?y0?b,n?x0?b;(2) 点A(x0,y0)关于直线方程y?x?b的对称点A?(m,n)坐标为:

(3)点A(x0,y0)关于直线方程y??x的对称点A?(m,n)坐标为:m??y0,n??x0; (4)点A(x0,y0)关于直线方程y??x?b的对称点A?(m,n)坐标为:m??y0?b,n??x0?b;

3.圆的方程:无xy。 ?x?a???y?b??r或x?y?Dx?Ey?F?0D?E?4F?0,

2222222??

4.直线与圆相交:

(1)利用垂径定理和勾股定理求弦长:

弦长公式:l?2r2?d2(d为圆心到直线的距离),该公式只适合于圆的弦长。 若直线方程和圆的方程联立后,化简为:ax?bx?c?0,其判别式为?,则 弦长公式(万能公式):l?1?k2x1?x2?2x?x??1?k????2122?4x1x2? ?b2c? ?1?k2(?)?4?1?k2aaa注意:不需要单独把直线和圆的两个交点的坐标求出来来求弦长,只要设出它们的坐标即可,

再利用直线方程和圆的联立方程求解就可达到目标。这是一种“设而不求”的技巧,它可以简化运算,降低思考难度,在解析几何中具有十分广泛的应用。 5.圆的切线方程: (1)点在圆外:

如定点P?x0,y0?,圆:?x?a???y?b??r,[?x0?a???y0?b??r]

222222第一步:设切线l方程y?y0?k?x?x0?;第二步:通过d?r,求出k,从而得到切线方程,这里的切线方程的有两条。特别注意:当k不存在时,要单独讨论。 (2)点在圆上:

若点P?x0,y0?在圆?x?a???y?b??r上,利用点法向量式方程求法,则切线方程为:222(x?x0)(x0?a)?(y?y0)(y0?b)?0??x0?a??x?a???y0?b??y?b??r2。

点在圆上时,过点的切线方程的只有一条。 由(1)(2)分析可知:过一定点求某圆的切线方程,要先判断点与圆的位置关系。

(3)若点P?x0,y0?在圆?x?a???y?b??r2外,即?x0?a???y0?b??r2,

过点P?x0,y0?的两条切线与圆相交于A、B两点,则AB两点的直线方程为:

2222(x0?a)(x?a)?(y0?b)(y?b)?r2。

6.两圆公共弦所在直线方程:

圆C1:x?y?D1x?E1y?F1?0,圆C2:x?y?D2x?E2y?F2?0, 则?D1?D2?x??E1?E2?y??F1?F2??0为两相交圆公共弦方程。 7.圆的对称问题:

(1)圆自身关于直线对称:圆心在这条直线上。

(2)圆C1关于直线对称的圆C2:两圆圆心关于直线对称,且半径相等。 (3)圆自身关于点P对称:点P就是圆心。

2222(4)圆C1关于点P对称的圆C2:两圆圆心关于点P对称,且半径相等。

例1.已知直线ax?by?c?0中的 a,b,c 是取自集合{﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3}中的3个不同的元素,并且该直线的倾斜角为锐角,则这样的直线共有_______条。

例2.已知圆C:x?(y?4)?4,直线l:(3m?1)x?(1?m)y?4?0 (Ⅰ)求直线l被圆C所截得的弦长最短时m的值及最短弦长;

(Ⅱ)已知坐标轴上点A(0,2)和点T(t,0)满足:存在圆C上的两点P和Q,使得TA?TP?TQ,求实数t的取值范围.

变式训练:

1.直线2ax?(a?1)y?1?0的倾斜角的取值范围是____________ 2.若kxy?8x?9y?12?0表示两条直线,则实数k=__________

3.若点A(1,0)和点B(4,0)到直线l的距离依次为1和2,则这样的直线有____条。 4.直线l过P(1,2),且A(2,3),B(4,﹣5)到l的距离相等,则直线l的方程是_________________ 5.若直线l1:ax?2y?a?3?0与l2:x?(a?1)y?4?0平行,则实数a的值为________ 6.过点P(3,0)有一条直线l,它夹在两条直线l1:2x﹣y﹣2=0与l2:x+y+3=0之间的线段恰被点P平分,则直线l方程为____________________

7.过点(5,2),且在x轴上的截距是在y轴上的截距的2倍的直线方程是__________________ 8.(2007湖北)已知直线

222xy??1(a,b是非零常数)与圆x2?y2?100有公共点,且 ab公共点的横坐标和纵坐标均为整数,那么这样的直线共有_______________条。

9.数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称之为三角形的欧拉线.若△ABC的顶点A(2,0),B(0,4),且△ABC的欧拉线的方程为x?y?2?0,则顶点C的坐标为( ) A.(﹣4,0) B.(﹣4,﹣2)

C.(﹣2,2) D.(﹣3,0)