专题五 平面解析几何
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高考点拨] 平面解析几何是高考的重点内容,常以“两小一大”呈现,两小题主要考查直线与圆的位置关系.双曲线的图象和性质(有时考查抛物线的图象和性质),一大题常考查以椭圆(或抛物线)为背景的图象和性质问题.基于上述分析,本专题将从“直线与圆”“圆锥曲线的定义、方程、几何性质”“圆锥曲线中的综合问题”三条主线引领复习和提升.
突破点13 直线与圆
提炼1 (1)圆的标准方程
当圆心为(a,b),半径为r时,其标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,特别地,当圆心在原点时,方程为x2+y2=r2.
(2)圆的一般方程
E??D
-,-x+y+Dx+Ey+F=0,其中D+E-4F>0,表示以?2为圆心,2???
2
2
2
2
圆的方程 D2+E2-4F
为半径的圆.
2
提炼2 求解直线与圆相关问题的两个关键点 (1)三个定理:切线的性质定理,切线长定理,垂径定理. |Ax0+By0+C|
(2)两个公式:点到直线的距离公式d=,弦长公式|AB|=2r2-d222A+B(弦心距d).
提炼3 求距离最值问题的本质 (1)圆外一点P到圆C上的点距离的最大值为|PC|+r,最小值为|PC|-r,其中r为圆的半径.
(2)圆上的点到直线的最大距离是d+r,最小距离是d-r,其中d为圆心到直线的距离,r为圆的半径.
(3)过圆内一点,直径是最长的弦,与此直径垂直的弦是最短的弦.
回访1 圆的方程
x2y2
1.(2015·全国卷Ⅰ)一个圆经过椭圆16+4=1的三个顶点,且圆心在x轴的正半轴上,则该圆的标准方程为________.
?3?2225
?x-2?+y= 由题意知a=4,b=2,上、下顶点的坐标分别为(0,2),(0,
4??-2),右顶点的坐标为(4,0).由圆心在x轴的正半轴上知圆过点(0,2),(0,-2),(4,0)
22
m+4=r,?222
三点.设圆的标准方程为(x-m)+y=r(0
??4-m?=r,
3m=??2,?225??r=4.
25?3?
所以圆的标准方程为?x-2?2+y2=4.]
??
2.(2014·山东高考)圆心在直线x-2y=0上的圆C与y轴的正半轴相切,圆C截x轴所得弦的长为23,则圆C的标准方程为______________________.
(x-2)2+(y-1)2=4 设圆C的圆心为(a,b)(b>0),由题意得a=2b>0,且a2=(3)2+b2,解得a=2,b=1.
∴所求圆的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=4.] 回访2 直线与圆的相关问题
3.(2016·全国甲卷)圆x2+y2-2x-8y+13=0的圆心到直线ax+y-1=0的距离为1,则a=( )
4
A.-3 C.3
3B.-4 D.2
A 由圆x2+y2-2x-8y+13=0,得圆心坐标为(1,4),所以圆心到直线ax+y-1=0的距离d=
|a+4-1|4
=1,解得a=-.] 23a+1
4.(2016·全国乙卷)设直线y=x+2a与圆C:x2+y2-2ay-2=0相交于A,B两点,若|AB|=23,则圆C的面积为________.
4π 圆C:x2+y2-2ay-2=0化为标准方程是C:x2+(y-a)2=a2+2, 所以圆心C(0,a),半径r=a2+2,|AB|=23,点C到直线y=x+2a即x-y+2a=0的距离d=a2=2,
所以r=2,所以圆C的面积为π×22=4π.]
|0-a+2a|?23?2?|0-a+2a|?2
?=a2+2,解得?+?,由勾股定理得?
2?2??2?
热点题型1 圆的方程