高考数学二轮复习热点突破专题5解析几何第1讲直线与圆课件
展开高考定位 考查重点是直线间的平行和垂直的条件、与距离有关的问题、直线与圆的位置关系(特别是弦长问题),此类问题难度属于中低档,一般以选择题、填空题的形式出现.
A.圆 B.椭圆C.抛物线 D.直线
2.(2020·全国Ⅱ卷)若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线2x-y-3=0的距离为( )
3.(2020·全国Ⅰ卷)已知⊙M:x2+y2-2x-2y-2=0,直线l:2x+y+2=0,点P为l上的动点.过点P作⊙M的切线PA,PB,切点为A,B,当|PM|·|AB|最小时,直线AB的方程为( )
A.2x-y-1=0 B.2x+y-1=0C.2x-y+1=0 D.2x+y+1=0
解析 由⊙M:x2+y2-2x-2y-2=0①,得⊙M:(x-1)2+(y-1)2=4,所以圆心M(1,1).
因为|AM|=2,所以只需|PA|最小.
由①②得,直线AB的方程为2x+y+1=0,故选D.答案 D
4.(2019·全国Ⅰ卷)已知点A,B关于坐标原点O对称,|AB|=4,⊙M过点A,B且与直线x+2=0相切.
(1)若A在直线x+y=0上,求⊙M的半径;(2)是否存在定点P,使得当A运动时,|MA|-|MP|为定值?并说明理由.解 (1)因为⊙M过点A,B,所以圆心M在AB的垂直平分线上.由已知A在直线x+y=0上,且A,B关于坐标原点O对称,所以M在直线y=x上,故可设M(a,a).因为⊙M与直线x+2=0相切,所以⊙M的半径为r=|a+2|.连接MA,由已知得|AO|=2.又MO⊥AO,故可得2a2+4=(a+2)2,解得a=0或a=4.故⊙M的半径r=2或r=6.
(2)存在定点P(1,0),使得|MA|-|MP|为定值.理由如下:设M(x,y),由已知得⊙M的半径为r=|x+2|,|AO|=2.由于MO⊥AO,故可得x2+y2+4=(x+2)2, 化简得M的轨迹方程为y2=4x.因为曲线C:y2=4x是以点P(1,0)为焦点,以直线x=-1为准线的抛物线,所以|MP|=x+1.因为|MA|-|MP|=r-|MP|=x+2-(x+1)=1,所以存在满足条件的定点P.
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.
4.直线与圆的位置关系的判定
(1)几何法:把圆心到直线的距离d和半径r的大小加以比较:d
热点一 直线的方程【例1】 (1)(2020·西安检测)若直线x+(1+m)y-2=0与直线mx+2y+4=0平行,则m的值是( )
解析 (1)由题意知m(1+m)-2×1=0,解得m=1或-2,当m=-2时,两直线重合,舍去;当m=1时,满足两直线平行,所以m=1.
探究提高 1.求解两条直线平行的问题时,在利用A1B2-A2B1=0建立方程求出参数的值后,要注意代入检验,排除两条直线重合的可能性.2.求直线方程时应根据条件选择合适的方程形式利用待定系数法求解,同时要考虑直线斜率不存在的情况是否符合题意.
【训练1】 (1)(多选题)光线自点(2,4)射入,经倾斜角为135°的直线l:y=kx+1反射后经过点(5,0),则反射光线还经过下列哪个点( )
答案 (1)BD (2)x+2y-3=0
答案 (1)B (2)(x-1)2+(y+1)2=2
探究提高 1.第(1)题是一道以阿波罗尼斯圆为背景的数学应用问题,解题关键是先利用题设条件给出的关系式,求出阿波罗尼斯圆的方程,即(x-4)2+y2=12,然后应用圆中的几何量求解三角形信号覆盖区域的最大面积.2.求圆的方程主要方法有两种:(1)直接法求圆的方程,根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程.(2)待定系数法求圆的方程时,若已知条件与圆心(a,b)和半径r有关,则设圆的标准方程,否则选择圆的一般方程.温馨提醒 解答圆的方程问题,应注意数形结合,充分运用圆的几何性质.
【训练2】 (1)(2020·北京卷)已知半径为1的圆经过点(3,4),则其圆心到原点的距离的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
答案 (1)A (2)x2+(y-3)2=10
(2)(多选题)在平面直角坐标系xOy中,圆C的方程为x2+y2-4x=0.若直线y=k(x+1)上存在一点P,使过点P所作的圆的两条切线相互垂直,则实数k的可能取值是( )A.1 B.2 C.3 D.4
答案 (1)D (2)AB
探究提高 1.直线与圆相切时利用“切线与过切点的半径垂直,圆心到切线的距离等于半径”建立关于切线斜率的等式,所以求切线方程时主要选择点斜式.2.过圆外一点求解切线段长的问题,可先求出圆心到圆外点的距离,再结合半径利用勾股定理计算.
【训练3】 (1)(2020·浙江卷)已知直线y=kx+b(k>0)与圆x2+y2=1和圆(x-4)2+y2=1均相切,则k=__________,b=__________.
解析 (1)直线kx-y+b=0(k>0)分别与圆心坐标为(0,0),半径为1,及圆心坐标为(4,0),半径为1的两圆相切,
(2)易知点B在直线y=2上,过点A(0,-2)作圆的切线.设切线的斜率为k,则切线方程为y=kx-2,即kx-y-2=0.
角度2 圆的弦长的相关计算【例4】 在直角坐标系xOy中,曲线y=x2+mx-2与x轴交于A,B两点,点C的坐标为(0,1).当m变化时,解答下列问题:
(1)能否出现AC⊥BC的情况?说明理由;(2)证明过A,B,C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值.(1)解 不能出现AC⊥BC的情况,理由如下:设A(x1,0),B(x2,0),则x1,x2满足方程x2+mx-2=0,所以x1x2=-2.又C的坐标为(0,1),
(2)(2020·菏泽联考)已知圆O:x2+y2=4,直线l与圆O交于P,Q两点,A(2,2),若|AP|2+|AQ|2=40,则弦PQ的长度的最大值为________.
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