直线与圆的位置关系公式(直线与圆的位置关系图片)


直线与圆的位置关系公式(直线与圆的位置关系图片)

处理直线与圆的位置关系,通常转化为线心距d与圆半径r的大小关系来解决,其中圆心C(a,b)到直线

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的距离公式为

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一. 线圆相切

直线与圆相切的充要条件是:

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例1. 直线

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绕原点按逆时针方向旋转后所得直线与圆

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的位置关系是

A. 直线过圆心

B. 直线与圆相交,但不过圆心

C. 直线与圆相切

D. 直线与圆没有公共点

解:已知圆的圆心为C(2,0),半径

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。由直线得斜率

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,即倾斜角为。再绕原点按逆时针方向旋转得倾斜角为

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,从而斜率

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,所以原直线化为

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。由圆心C到直线

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的距离

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,知直线与圆相切,故选C。 例2. 若直线

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与圆

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相切,则a的值为

A. 1,-1

B. 2,-2

C. 1

D. -1

解:已知圆化为

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,知圆心C(1,0),半径。因为直线与圆相切,所以,即

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,解得

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,故选D。

二. 线圆相离

直线与圆相离的充要条件是:

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;已知直线上一点P到圆心C的距离的最小值为线心距d,即有等量关系:

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。例3. 圆

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与直线

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)的位置关系是

A. 相交

B. 相切

C. 相离

D. 不确定的

解:圆方程化为标准方程得

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,知圆心C(0,0),半径

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因为圆心到直线的距离

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所以直线与圆相离,故选C

例4. 已知P是直线

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上的动点,PA、PB是圆

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的两条切线,A、B是切点,C是圆心,那么四边形PACB面积的最小值为________________。解:已知圆化为

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,知圆心C(1,1),半径。因为

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,求

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的最小值就是求

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的最小值,而

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所以

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三. 线圆相交

直线与圆相交的充要条件是:

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;若直线与圆相交,则线心距d、弦长的一半

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与圆半径r构成直角三角形,即有等量关系:

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。例5. 若直线

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与圆

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有两个不同的交点,则a的取值范围是A. (0,

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) B. (

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,0)C. (

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) D. (

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)解:已知圆心C(,2),半径。因为直线与圆相交,所以,即

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,平方去分母得

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,解得

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,故选B。 例6. 已知圆C:

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及直线

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。当直线l被C截得的弦长为

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时,则a=A.

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B.

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C.

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D.

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解:已知圆心C(a,2),半径

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线心距为

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因为线心距、弦长的一半与圆半径构成直角三角形,所以

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解得

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因为

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,所以

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,故选C

例7. 设圆满足: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。在满足条件①、②的所有圆中,求圆心到直线

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的距离最小的圆的方程。解:设圆心C(a,b),半径r,则C到x轴、y轴的距离分别为

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。由题设知圆C截x轴所得劣弧所对的圆心角是直角,所以有

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;又圆C截y轴所得弦长为2,则有

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,从而有

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,由

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当且仅当

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时,d有最小值。解得

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。故所求圆的方程为

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