2.5.1直線與圓的位置關(guān)系第1課時(shí)課件-高二上學(xué)期數(shù)學(xué)人教A版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

2.5.1直線與圓的位置關(guān)系（第1課）第2章

直線與圓的方程

問(wèn)題1我們是如何判斷兩條直線的位置關(guān)系的？問(wèn)題2我們又是如何判斷點(diǎn)與圓的位置關(guān)系？（1）求二元一次方程組的解（2）斜率（3）圖像（幾何法）（代數(shù)法）

d為定點(diǎn)與圓心的距離，r為半徑（代數(shù)法）圖像（幾何法）復(fù)習(xí)導(dǎo)入

在平面幾何中，我們研究過(guò)直線與圓這兩類圖形的位置關(guān)系．前面我們學(xué)習(xí)了直線的方程、圓的方程，以及用方程研究?jī)蓷l直線的位置關(guān)系、以及點(diǎn)與圓的位置關(guān)系．

下面我們類比用方程研究?jī)蓷l直線位置關(guān)系的方法，利用直線和圓的方程，通過(guò)定量計(jì)算研究直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系．探究新知日出江花紅勝火春來(lái)江水綠如藍(lán)探究新知把太陽(yáng)看作一個(gè)圓，海天交線看作一條直線，那么在日出的過(guò)程中，體現(xiàn)了直線和圓的哪些位置關(guān)系？探究新知地平線直線與圓相交直線與圓相切直線與圓相離直線與圓有兩個(gè)公共點(diǎn)直線與圓有一個(gè)公共點(diǎn)直線與圓沒(méi)有公共點(diǎn)rdrdrdd<rd>rd=r已知直線和圓的方程，如何判斷直線與圓的位置關(guān)系？探究新知問(wèn)題3類比直線與直線的位置關(guān)系代數(shù)方法，以及根據(jù)上述定義，如何利用直線和圓的方程判斷它們之間的位置關(guān)系？下面，我們通過(guò)具體例子進(jìn)行研究．探究新知例1、若直線4x－3y＋a＝0與圓x2＋y2＝100

有如下關(guān)系：①相交；②相切；③相離.試分別求實(shí)數(shù)a的取值范圍.法一（代數(shù)法）△＝（8

a

）2－4×25（

a2－900）＝－36

a2＋90000.①當(dāng)相交時(shí)，△＞0，即－36a2＋90000＞0，得－50＜a＜50.②當(dāng)直線和圓相切時(shí)，△＝0，即a＝50或a＝－50.③當(dāng)直線和圓相離時(shí)，△＜0，即

a

＜－50或

a

＞50.例題鞏固法二（幾何法）

圓x2＋y2＝100的圓心為（0，0），半徑r＝10，則圓心到直線的距離d＝①當(dāng)直線和圓相交時(shí)，d＜r，－50＜a＜50.②當(dāng)直線和圓相切時(shí)，d＝r，a＝50或a＝－50.③當(dāng)直線和圓相離時(shí)，

d

＞

r

，

a＜－50或a＞50.例題鞏固1、直線與圓的位置關(guān)系:幾何法位置關(guān)系相離相切相交圖象交點(diǎn)個(gè)數(shù)d與r的關(guān)系

0個(gè)1個(gè)2個(gè)總結(jié)位置關(guān)系相交相切相離公共點(diǎn)個(gè)數(shù)

個(gè)

個(gè)

個(gè)判定方法Δ

0Δ

0Δ

0＞＝＜兩一零1、直線與圓的位置關(guān)系:代數(shù)法總結(jié)

例2、

已知直線l:3x＋y－6＝0和圓心為C的圓x2＋y2－2y－4＝0,判斷直線l與圓C的位置關(guān)系;如果相交,求直線l被圓C所截得的弦長(zhǎng).解1:(代數(shù)法)例題鞏固

例2、

已知直線l:3x＋y－6＝0和圓心為C的圓x2＋y2－2y－4＝0,判斷直線l與圓C的位置關(guān)系;如果相交,求直線l被圓C所截得的弦長(zhǎng).解2:(幾何法)xOy621BAdlC?例題鞏固2、求弦長(zhǎng)常用的3種方法（1）利用圓的半徑r，圓心到直線的距離d，弦長(zhǎng)l之間的關(guān)系（2）利用交點(diǎn)坐標(biāo)，若直線與圓的交點(diǎn)坐標(biāo)易求出，求出交點(diǎn)坐標(biāo)

后，直接用兩點(diǎn)間距離公式計(jì)算弦長(zhǎng)；（3）利用弦長(zhǎng)公式，設(shè)直線l：y＝kx＋b，與圓的兩交點(diǎn)A（x1，

y1），B（x2，y2），將直線方程代入圓的方程，消元后利用根與

系數(shù)的關(guān)系得弦長(zhǎng)

總結(jié)例3【詳解】例題鞏固例3【詳解】例題鞏固

1.設(shè)直線的一般式方程.

xOP.y

例題鞏固1.設(shè)斜率為k

，得點(diǎn)斜式方程.

xOP.y

2.相切=1個(gè)公共點(diǎn)=有1個(gè)解.

例題鞏固先判斷點(diǎn)P與圓的位置關(guān)系若點(diǎn)P在圓上，切線有一條若點(diǎn)P在圓外，切線有兩條①點(diǎn)P在圓上時(shí):

先求切點(diǎn)與圓心連線的斜率k，再由垂直關(guān)系得切線的斜率為

，由點(diǎn)斜式可得切線方程．如果斜率為零或不存在，則由圖形可直接得切線方程

y=y0或

x=x0.②點(diǎn)P在圓外時(shí):(Ⅰ)幾何法:

設(shè)切線方程為y-y0=k(x-x0)，由圓心到直線的距離等于半徑，可求得k，也就是切線方程.(Ⅱ)代數(shù)法:

設(shè)切線方程為y-y0=k(x-x0)，與圓的方程聯(lián)立，消去y后得到關(guān)于x的一元二次方程，由△=0求出k，可得切線方程.特別注意:

切線的斜率不存在的情況，不要漏解.問(wèn)題：如何求過(guò)一點(diǎn)P的圓的切線方程？先定位，再定量3、切線方程的求法總結(jié)問(wèn)題：設(shè)點(diǎn)M(x0,y0)為圓x2＋y2=r2上一點(diǎn)，則過(guò)M點(diǎn)可以作幾條圓的切線？如何求過(guò)點(diǎn)M的圓的切線方程？xoyx0x+y0y=r2M(x0,y0)總結(jié)(1)經(jīng)過(guò)圓

上一點(diǎn)

的切線方程為

(2)經(jīng)過(guò)圓

上一點(diǎn)

的切線方程為

(3)經(jīng)過(guò)圓

上一點(diǎn)

的切線方程為4、過(guò)圓上一點(diǎn)的切線方程結(jié)論：總結(jié)如圖，在圓C：(x－a)2+(y－b)2=r2外一點(diǎn)P(x0，y0)引圓的兩條切線，切點(diǎn)分別為A，B，則5、切線長(zhǎng)公式圓C：x2+y2+Dx+Ey+F=0總結(jié)判斷直線和圓