朱大志
題型一:直線和圓相切問題
例1 自點(diǎn)A(-3,3)發(fā)出的光線ι射到x軸上,被x軸反射,其反射光線所在的直線與圓C:相切,求光線ι所在直線的方程。
解析:圓關(guān)于x軸對(duì)稱的圓C'的方程為其圓心為C'(2,-2)。
由題意得ι與圓C'相切。
易得直線ι的斜率存在。
設(shè)ι:y-3=k(x+3)。
由ι與圓C'相切,得
整理得
解得
故光線ι所在直線的方程為或,即3x+4y-3=0或4x+3y+3=O。
題型二:直線和圓相交問題
例2 已知直線ι過點(diǎn)(-2,0),當(dāng)直線ι與圓有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí),其斜率k的取值范圍是()。
解析:將化為,則該圓的圓心為(1,0),半徑為r=l。
由題意得直線ι的方程為y=k(x+2),即kx-y+2k=0。
設(shè)圓心(1,O)到直線ι的距離為d。
由直線ι與圓有兩個(gè)交點(diǎn),得d<
解得。應(yīng)選c。
題型三:“設(shè)而不求”技巧的應(yīng)用
例3 已知圓和直線交于P、Q兩點(diǎn),且OP⊥OQ(0為坐標(biāo)原點(diǎn)),求該圓的圓心坐標(biāo)及半徑。
解析:將x=3-2y代人方程m-0中,得
設(shè)點(diǎn)P(x1,y1)、Q(X2,y2),則
由,得
由OP⊥OQ,得,即,即9-6×4+(m+12)=0。解得m-3。
當(dāng)m=3時(shí),方程的判別式△>0,則m=3滿足題意,此時(shí)圓心坐標(biāo)為,半徑為
題型四:弦長(zhǎng)的計(jì)算及應(yīng)用
例4 已知直線ax+by+c=0與圓0相交于A、B兩點(diǎn),且,則=____。
解析:如圖1,OC⊥AB。
在Rt△OAC中,AC=,OA=1,則∠AOC=60°故∠AOB=120°應(yīng)填。
題型五:直線與圓的平移問題
例5 將直線2x-y+λ=0沿x軸向左平移1個(gè)單位,所得直線與圓相切,則實(shí)數(shù)λ的值為()。
A.-3或7
B.-2或8
C.O或10
D.1或11
解析:直線2x-y+λ=O沿x軸向左平移1個(gè)單位后,所得直線ι的方程為:2(x+1)-y+λ=0。
已知圓的圓心為(-l,2),半徑為
由直線ι與圓相切,得圓心(-l,2)到直線ι的距離等于圓的半徑,即:
解得λ=-3或λ=7。應(yīng)選A。
題型六:直線與圓的綜合問題
例6 已知直線
(l)求證:對(duì)任意m∈R,ι1與ι2的交點(diǎn)P在一個(gè)定圓上。
(2)若ι1與定圓的另一個(gè)交點(diǎn)為P1,ι2與定圓的另一個(gè)交點(diǎn)為P2,當(dāng)m在實(shí)數(shù)范圍內(nèi)取值時(shí),求的面積的最大值及對(duì)應(yīng)的m。
解析:(1)ι1與ι2分別過定點(diǎn)A(O,O)、B(2,1),且互相垂直,則ι1與ι2的交點(diǎn)必在以AB為直徑的圓上。
以AB為直徑的圓的圓心為,半徑為則所求定圓為,即
(2)由(l)得P1(O,O)、P2(2,1)。
設(shè)定圓的半徑為r。