关于圆系的教案1
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圆系方程在平面解析几何直线与圆的教学中,向学生介绍圆系方程可为解题提供便利。
这里主研究常用的一类圆系方程。
定理1 过直线L:y=kx+b及圆C:x2+y2+Dx+Ey+F=0的两个交点的圆系方程为:x2+y2+Dx+Ey+F+λ(kx-y+b)=0 ①(其中λ为待定常数)。
首先证明方程①表示圆。
由于直线l与圆C交,故方程组:;有两组不同的实数解,消去y整理得:(k2+1)x2+(D+kE+2kb)x+b2+bE+F=0 ;Δ=(D+kE+2kb)2-4(k2+1)(b2+bE+F)>0 ;整理得: D2+k2E2+2kDE+4kbD-4k2F>4(b2+bE+F) ②将方程①变形为:x2+y2+(D+kλ)x+(E-λ)y+λb+F=0.要证此方程表示圆,即证:(D+kλ)2+(E-λ)2-4(λb+F)>0,即:(k2+1)λ2+(2kD-2E-4b)λ+D2+E2-4F>0.将它看作是关于λ的一元二次不等式,要证其成立,只需证明:Δ=(2kD-2E-4b)2-4(k2+1)(D2+E2-4F)<0 ③而此式等价变形为: D2+k2E2+2kDE+4kbD-4k2F>4(b2+bE+F).它与②完全一致,由于原方程组有两组不同的实数解,所以②式成立,故③式恒成立,方程①表示圆。
其次,证明圆①一定经过直线L与圆C的两个交点。
设两交点分别为A(x1,y1) ,B(x2,y2),∵点A既在直线L上又在圆C上,∴kx1-y1+b=0, x12+y12+Dx1+Ey1+F=0,∴x12+y12+Dx1+Ey1+F+λ(kx1-y1+b)=0,即点A在圆①上,同理点B亦在此圆上。
故圆①经过A、B两点。
综上,定理1得证。
定理2 经过两圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0,C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0,的交点的圆系方程为:x2+y2+D1x+E1y+F1+λ(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0(包括圆C1,不包括圆C2,其中λ为常数且λ≠-1)特别地,当λ=-1时,即(D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=0表示两圆公共弦所在直线方程。
圆的小学数学教案
一、教学目标:
1. 能够认识圆的形状,知道圆是由无数个点组成的。
2. 能够用简单的语言描述圆的特点。
3. 能够画出圆的形状,并理解圆的直径、半径、圆心等概念。
二、教学准备:
1. 图形卡片:圆的图形卡片
2. 圆规、圆规尺、圆形模板等教学工具
3. 尺子、画笔等学生用具
三、教学过程:
1. 导入新知识:让学生观察圆的图形卡片,引导他们发现圆形的特点,例如圆是由无数个
点组成的,没有角的概念等。
2. 学习圆的相关概念:通过实物和图形的比较,让学生认识到圆的直径、半径、圆心等概念,让他们体会到这些概念的重要性。
3. 练习:让学生用圆规和圆规尺画出圆的形状,同时练习测量圆的直径、半径等。
4. 拓展:让学生在生活中寻找圆形的事物,如圆形的酒瓶盖、圆形的篮球等,让他们更加
深入地了解圆的概念。
5. 总结:通过观察实物和讨论,让学生总结圆的特点与相关概念。
四、教学反思:
通过本节课的教学,学生对圆的认识有了进一步的加深,能够用简单的语言描述圆的特点,能够画出圆的形状,并了解了圆的直径、半径、圆心等概念。
接下来可以通过更多的实物
和图形来帮助学生巩固对圆的认识,让他们在生活中能够更好地应用所学的知识。
人教版高中数学教案圆的标准方程教学目标:1. 理解圆的标准方程的概念和意义。
2. 学会利用圆的标准方程解决实际问题。
3. 掌握圆的标准方程的推导和应用方法。
教学内容:1. 圆的标准方程的定义和意义。
2. 圆的标准方程的推导过程。
3. 圆的标准方程的应用实例。
教学步骤:第一章:圆的标准方程的概念和意义1.1 引入圆的概念:引导学生回顾初中阶段学习的圆的概念,复习圆的性质和特点。
1.2 圆的标准方程的定义:介绍圆的标准方程的定义,解释圆的标准方程的意义。
1.3 圆的标准方程的意义:引导学生理解圆的标准方程在数学中的重要作用,以及它在实际问题中的应用。
第二章:圆的标准方程的推导过程2.1 圆的参数方程:介绍圆的参数方程的概念,引导学生理解参数方程与圆的标准方程的关系。
2.2 圆的标准方程的推导:引导学生通过转化思想,将圆的参数方程转化为标准方程。
2.3 圆的标准方程的简化:引导学生学会简化圆的标准方程,理解圆的标准方程的不同形式。
第三章:圆的标准方程的应用实例3.1 圆的方程与圆的性质:引导学生利用圆的标准方程研究圆的性质,如半径、直径等。
3.2 圆的方程与圆的位置关系:引导学生利用圆的标准方程研究圆与圆的位置关系,如相离、相切等。
3.3 圆的方程与圆的面积:引导学生利用圆的标准方程计算圆的面积,理解圆的面积与半径的关系。
教学评价:1. 通过课堂讲解和练习,评价学生对圆的标准方程的概念和意义的理解程度。
2. 通过课后作业和练习题,评价学生对圆的标准方程的推导和应用能力。
3. 通过小组讨论和问题解答,评价学生对圆的标准方程的实际应用和创新能力。
教学资源:1. 教学PPT:制作精美的教学PPT,展示圆的标准方程的概念和意义,以及推导和应用过程。
2. 练习题库:准备丰富的练习题库,包括不同难度和类型的题目,以供学生课后练习和巩固知识。
3. 教学案例:提供一些与圆的标准方程相关的实际案例,引导学生将理论知识应用于实际问题中。
数学幼儿园圆教案
教学目标
1.能够认识圆的特征和性质。
2.能够区分圆和其他形状。
3.能够用身体模拟圆形运动,了解圆形的运动学特征。
教学准备
1.圆形物品:篮球、网球、玩具球等。
2.圆形的卡片或图案。
教学过程
1. 导入环节
教师手持不同形状的物品,让幼儿找出圆形物品,并与其它形状进行比较,引
出圆形物品的特征。
2. 学习新知
1.教师出示圆形的卡片或图案,让幼儿观察、描绘,并找出圆形的特征,
例如:没有拐角,没有边缘,周长是一条曲线等。
2.教师手持圆形物品,让幼儿触摸、感受,并认为圆形物品很圆。
3. 练习应用
1.教师指挥幼儿用身体模拟圆的运动,例如:转圈、踏圆等,让幼儿感
受圆形的运动学特征。
2.进行认识形状的游戏,教师拿出数个物品,让幼儿分辨,并将圆形物
品分成一组或用卡片贴到墙上,让幼儿找出哪些是圆形物品。
4. 拓展延伸
1.教师可以用画板或沙盘让幼儿画圆或摆弧,让幼儿感觉到圆的形态。
2.带幼儿进行户外活动,找出自然界中的圆形物品,让幼儿了解到圆不
仅存在于书本、课堂之中,还存在于我们的生活中。
教学总结
通过本节课学习,幼儿对圆形的认知得到了加深,了解了圆的特点和运动学特征,同时通过游戏和活动也让幼儿的学习更加生动有趣。
直线系方程和圆系方程教案一、直线系方程。
1. 直线的一般方程。
在平面直角坐标系中,一条直线可以用一般方程表示为Ax + By + C = 0,其中A、B、C为常数且A和B不全为零。
这种形式的方程称为直线的一般方程。
2. 直线的斜截式方程。
直线的斜截式方程是直线方程的一种特殊形式,它可以表示为y = kx + b,其中k为直线的斜率,b为直线与y轴的交点。
3. 直线的点斜式方程。
直线的点斜式方程是直线方程的另一种特殊形式,它可以表示为y y1 = k(x x1),其中(x1, y1)为直线上的一点,k为直线的斜率。
4. 直线的两点式方程。
直线的两点式方程是直线方程的另一种特殊形式,它可以表示为(y y1)/(y2 y1) = (x x1)/(x2 x1),其中(x1, y1)和(x2, y2)为直线上的两点。
二、圆系方程。
1. 圆的标准方程。
在平面直角坐标系中,一个圆可以用标准方程表示为(x h)² + (y k)² = r²,其中(h, k)为圆心的坐标,r为圆的半径。
2. 圆的一般方程。
圆的一般方程是圆方程的一种特殊形式,它可以表示为x² + y² + Dx + Ey + F = 0,其中D、E、F为常数且D² + E² 4F > 0。
3. 圆的参数方程。
圆的参数方程是圆方程的另一种特殊形式,它可以表示为x =h + rcosθ,y = k + rsinθ,其中(h, k)为圆心的坐标,r为圆的半径,θ为参数。
4. 圆的直径式方程。
圆的直径式方程是圆方程的另一种特殊形式,它可以表示为(x x1)(x x2) + (y y1)(y y2) = 0,其中(x1, y1)和(x2, y2)为圆上的两个点。
三、教学内容。
1. 直线系方程的基本概念和性质。
直线的一般方程、斜截式方程、点斜式方程和两点式方程的概念和表示方法。
直线的斜率和截距的概念和计算方法。
圆与圆的位置关系教学目标1、知识技能目标:(1)理解圆与圆的位置的种类;(2)利用平面直角坐标系中两点间的距离公式求两圆的圆心距;(3)会用圆心距判断两圆的位置关系.2、过程方法目标:通过一系列例题,培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力.3、情感态度价值观目标:让学生通过观察图形,理解并掌握圆与圆的位置关系,培养学生数形结合的思想. 教学重点 圆与圆的位置关系教学难点 圆与圆的位置关系的几何判定教学过程一、自学导航1.问题情境:(1)初中学过的平面几何中,圆与圆的位置关系有几种?(2)在初中,我们怎样判断圆与圆的位置关系呢?2.学生活动(1)你能说出判断圆与圆的位置关系的两种方法吗?方法一:利用圆与圆的交点个数;方法二:利用圆心距d 与半径之间的关系.(2)如何用圆与圆的方程判断它们之间的位置关系呢?(3)若将两个圆的方程相减,你发现了什么?二、探究新知1、两个圆的位置关系有外离、外切、相交、内切、内含.2、判断两圆位置关系的方法:(1)几何方法:设两圆的圆心距d ,半径12,r r ,则:①当12d r r >+时,圆1C 与圆2C 相离;②当12d r r =+时,圆1C 与圆2C 外切;③当<-||21r r 12d r r <+时,圆1C 与圆2C 相交;④当12||d r r =-时,圆1C 与圆2C 内切;⑤当12||d r r <-时,圆1C 与圆2C 内含;步骤:①计算两圆半径12,r r ;②计算两圆圆心距d ;③根据d 与12,r r 的关系判断两圆的位置关系.(2)代数方法:方程组221112222200x y D x E y F x y D x E y F ⎧++++=⎪⎨++++=⎪⎩ 有两组不同实数解⇔相交;有两组相同实数解⇔相切(内切或外切);无实数解⇔相离(外离或内含).三、例题精讲:例1 判断下列两圆的位置关系:2222(1)(2)(2)1(2)(5)16x y x y ++-=-+-=与222226706270x y x x y y ++-=++-=()与变式题1:已知圆1C :2224x y mx y +-++250m -=,圆2C :2222x y x my +--+230m -=,m 为何值时,(1)圆1C 与圆2C 相外切?(2)圆1C 与圆2C 相内含?变式题2:已知圆()22422010x y ax ay a +-++-=与圆224x y +=相切,求a 的值.例2 圆224410x y x y ++--=与圆222130x y x ++-=相交于,P Q 两点,求直线PQ 的方程及公共弦PQ 的长.变式题:求以圆1C :22122130x y x y +---=和圆2C :221216250x y x y +++-=公共弦为直径的圆的方程.例3求过直线x + y + 4 = 0与圆x 2 + y 2 + 4x – 2y – 4 = 0的交点且与y = x 相切的圆的方程.变式题1: 求过两圆x 2 + y 2 + 6x – 4 = 0求x 2 + y 2 + 6y – 28 = 0的交点,且圆心在直线x – y – 4 = 0上的圆的方程.例4.已知圆221:2610C x y x y ++-+=,圆222:42110C x y x y +-+-=,求两圆的公共弦所在的直线方程及公共弦长.点评:1、圆系方程经过220,0x y Dx Ey F Ax By C ++++=++=与交点的圆系方程为: 为22()0x y Dx Ey F Ax By C λ+++++++=2、经过011122=+++++F y E x D y x 与022222=++++F y E x D y x 交点的圆系方程为: 0)(2222211122=++++++++++F y E x D y x F y E x D y x λ3.两圆相交时的公共弦方程设相交两圆的方程为:222211122200x y D x E y F x y D x E y F ++++=++++=与则公共弦的方程为:121212(-)(-)(-)0D D x E E y F F ++=四、课堂精练 1.判断下列两个圆的位置关系:2222(1)(3)(2)1(7)(1)36x y x y -++=-+-=与;2222(2)2232030x y x y x y x y +-+=+--=与3.2.已知以C (-4,3)为圆心的圆与圆221x y +=相切,求圆C 的方程.3.若圆222x y m +=与圆2268x y x y ++-110-=相交,求实数m 的取值范围.4. 已知圆1C :222210x y kx k +-+-=和圆2C :2222(1)20x y k y k k +-+++=,则当它们圆心之间的距离最短时,两圆的位置关系如何?4.已知一个圆经过直线240x y ++=与圆222410x y x y ++-+=的两个交点,并且有最小面积,求此圆的方程.分层训练1.已知021r <<+,则两圆222x y r +=与22(1)(1)2x y -++=的位置关系是 .2. 两圆2220x y x +-=与2240x y y +-=的公共弦长 .3.两圆2222440,2120x y x y x y x ++-=++-=相交于A ,B 两点,则直线AB 的方程是 .4.已知两圆2260x y x +-=与224x y y m +-=,则m 时,两圆相切.5.求经过点M (2,-2),及圆2260x y x +-=与224x y +=交点的圆的方程.6.求过两圆221:420C x y x y +-+=和圆222:240C x y y +--=的交点,且圆心在直线:2410l x y +-=上的圆的方程.分层训练1已知021r <<+,则两圆222x y r +=与22(1)(1)2x y -++=的位置关系是 .相交2. 两圆2220x y x +-=与2240x y y +-=的公共弦长 .4553.两圆2222440,2120x y x y x y x ++-=++-=相交于A ,B 两点,则直线AB 的方程是 .答案:260x y --= 4.已知两圆2260x y x +-=与224x y y m +-=,则m 时,两圆相切.答案:18613+或18613-5求经过点M (2,-2),及圆2260x y x +-=与224x y +=交点的圆的方程.答案: 22320x y x +--=6求过两圆221:420C x y x y +-+=和圆222:240C x y y +--=的交点,且圆心在直线:2410l x y +-=上的圆的方程. 答案:22310x y x y +-+-=六、拓展延伸1.已知点(5,4)P ,圆C :2268110x y x y +---=,过P 作圆D ,使C 与D 相切,并且使D的圆心坐标是正整数,求圆D 的标准方程.解:点P 在圆C 内部,所以圆D 与圆C 内切,设圆D ()()222x a y b r -+-=,由点在圆上和两圆内切得到133a r =-,14r ≤≤,讨论r 后只有2r =和4满足,圆D 方程为()()22744x y -+-=或()()221416x y -+-=)2.已知两圆1C :2260x y y +-=, 2C :()()222311x y -+-=. (1)求证两圆外切,且x 轴是它们的一条外公切线;(2)求出它的另一条外公切线方程.解:(1)略(2)解:如下图由条件可得12C C 的斜率为3133023k -==--,∴直线12C C 的倾斜角为0150,由平面几何知识可知另一条外公切线AB 的倾斜角为0120,∵直线12C C 的方程为333y x -=-,令0y =得33x =,∴两外公切线交点坐标为()33,0,∴另一条外公切线AB 的方程为()333y x =--.七、课后作业创新课时训练15课时八、教学后记:。
4.2.2 圆与圆的位置关系(一)核心素养通过学习圆与圆的位置关系,掌握解决问题的方法――代数法、几何法. (二)学习目标1.明确两个圆之间的五种位置关系.2.能根据给定的两个圆的方程判断两个圆的位置关系.3.两圆相交时的公共弦方程及弦长计算.(三)学习重点圆与圆的位置关系及其判断方法.(四)学习难点1.用圆的方程解决问题.2.用几何法和代数法判断两圆之间的位置关系.二、教学设计(一)课前设计1.预习任务(1)读一读:阅读教材,明确:圆与圆的五种位置关系——外离、外切、相交、内切、内含的几何含义是:(2)记一记:直线与圆的位置关系的判断方法 方法一:几何方法设两圆的圆心距d ,半径12,r r ,则: ①当12d r r >+时,圆1C 与圆2C 相离; ②当12d r r =+时,圆1C 与圆2C 外切; ③当<-||21r r 12d r r <+时,圆1C 与圆2C 相交; ④当12||d r r =-时,圆1C 与圆2C 内切; ⑤当12||d r r <-时,圆1C 与圆2C 内含;步骤:①计算两圆半径12,r r ;②计算两圆圆心距d ;③根据d 与12,r r 的关系判断两圆的位置关系. 方法二:代数方法方程组22111222220x y D x E y F x y D x E y F ⎧++++=⎪⎨++++=⎪⎩ 有两组不同实数解⇔相交;有两组相同实数解⇔相切(内切或外切);无实数解⇔相离(外离或内含). 2.预习自测(1)根据图片说出圆与圆之间的位置关系.【知识点】圆与圆位置关系 【数学思想】数形结合【解题过程】根据图像和定义直接得出结果 【思路点拨】看两圆交点个数【答案】(图一至图六依次为)外离、内含、内含、外切、内切、相交. (2)判断下列两圆的位置关系()()12222=-++y x 与()()165222=-+-y x .【知识点】圆与圆位置关系 【数学思想】数形结合 ()()221222255r r --+-==+,所以两圆外切.【思路点拨】看圆心距和半径间的关系 【答案】外切. (二)课堂设计 1.知识回顾(1)直线与圆的位置关系:相离、相交、相切;(2)判断直线与圆的位置关系的方法:根据圆心到直线的距离;根据直线的方程和圆的方程组成方程组的实数解的个数; (3)与圆相切的直线方程的计算方法. 2.问题探究探究一 圆与圆的位置关系★●活动① 明确概念我们知道根据圆心到直线距离的长度与圆半径长度的比较之后,明确了直线与圆有三种位置关系,分别是:相离、相切和相交. 那么圆与圆之间也同样有这样的关系,我们通过两个圆半径之间与两圆圆心之间距离的长度还有公共点的个数比较来判断两个圆的位置关系:当公共点个数为0时,若21r r d +>,则两圆外离,若21r r d -<,则两圆内含;当公共点个数为1时,若21r r d +=,则两圆外切,若21r r d -=,则两圆内切;当公共点个数为2时,2121r r d r r +<<-,则两圆相交. 【例题】【知识点】圆与圆位置关系 【数学思想】数形结合【解题过程】根据图像和定义直接得出结果 【思路点拨】看两圆圆心距和两半径的关系【答案】(图一至图五依次为)外离、外切、相交、内切、内含. 【设计意图】解决数学问题,体会概念与数形结合方法. ●活动② 给定方程,判断位置关系当我们给定两圆的方程,有几种判别两圆位置关系的方法呢?(抢答)首先是代数法:设两个圆的方程组成的方程组为22111222220,0,x y D x E y F x y D x E y F ⎧++++=⎪⎨++++=⎪⎩ 如果方程组有两组不同的实数解⇔两圆相交; 有两组相同的实数解⇔两圆外切或内切;无实数解⇔ 两圆相离或内含. 其次是几何法:设两圆圆心分别为O 1、O 2,半径为r 1、r 2(r 1≠r 2),则O 1O 2>r 1+r 2⇔相离;O 1O 2=r 1+r 2⇔外切;|r 1-r 2|<O 1O 2<r 1+r 2⇔相交;O 1O 2=|r 1-r 2|⇔内切;O 1O 2<|r 1-r 2|⇔内含.看下面的例题判断两圆07622=-++x y x 与027622=-++y y x 的位置. 【知识点】圆与圆位置关系 【数学思想】数形结合、方程思想【解题过程】第一个圆的方程07622=-++x y x 可以改写为()16322=++y x ,第二个圆的方程027622=-++y y x 可以改写为()36322=++y x ,两圆圆心的的距离为()()23030322=-+-半径和为1021=+r r ,半径差为122r r -=,故两圆相交.【思路点拨】看两圆圆心距和两半径的关系 【答案】相交.【设计意图】通过对概念理解和计算方法的运用,加深对圆与圆位置关系的理解. 探究二 两圆相交时的公共弦方程及弦长计算 ●活动① 根据图像判断公切线的条数在直线与圆的位置关系一节中我们探究了在圆内、圆上、圆外一点做圆的切线的问题,发现在圆内没有切线、在圆上有一条切线、在圆外有两条切线. 同理我们可以探究两圆的位置关系,再以此判断两圆的公切线的条数. 那么大家可以总结出来吗?(抢答)总结公切线条数如下:若两圆外离,两圆有四条公切线;相交,两圆有两条公切线;若两圆外切,两圆有三条公切线;若两圆内切,两圆有一条公切线;若两圆内含,两圆没有公切线.●活动② 给定两圆的方程,判断公切线的条数我们想要判定公切线的条数首先需要我们判定两圆位置关系.【例题】判断两圆07622=-++x y x 与027622=-++y y x 的公切线条数. 【知识点】圆与圆位置关系、公切线【数学思想】数形结合【解题过程】2211(3)16,(3,0),4x y o r ++=-=,2221(3)36,(0,3),6x y o r ++=-=122121210o o r r r r =-=<<+=则,则两圆相交,所以有2条公切线 【思路点拨】两圆的位置关系是相交 【答案】2●活动③ 过两圆交点的圆系方程的应用当两圆相交时,两圆有两个交点,这两个交点所在直线就是一条公共弦,那么这条弦的方程该如何计算呢?(举手回答)法一:联立两圆方程求出两圆交点,并用两点式求出直线方程. 法二:两圆相交,则两圆相减的方程为公共弦方程.例1 圆224410x y x y ++--=与圆222130x y x ++-=相交于,P Q 两点,求直线PQ 的方程.【知识点】圆与圆位置关系、公共弦问题 【数学思想】方程思想【解题过程】两圆的公共弦方程就是两式相减的直线方程,22(441)x y x y ++---22(213)0x y x ++-=可得260x y -+=【思路点拨】两圆方程相减得出一条直线 【答案】260x y -+=;【同类训练】求以圆1C :22122130x y x y +---=和圆2C :221216250x y x y +++-=公共弦为直径的圆的方程.【知识点】圆与圆位置关系、公共弦问题 【数学思想】方程思想【解题过程】解法一:22221221301216250x y x y x y x y ⎧+---=⎪⎨+++-=⎪⎩相减得公共弦所在直线方程4320x y +-=,再由224320122130x y x y x y +-=⎧⎨+---=⎩联立得两交点坐标()1,2A -、()5,6B -.∵所求圆以AB 为直径,∴圆心是AB 的中心点()2,2M -,圆的半径为152r AB ==.于是圆的方程()()222225x y -++=. 解法二:(使用圆系方程求解:120o o λ+=)设所求圆2212x y x +--()222131216250y x y x y λ-++++-=()λ参数,得圆心()()1212162,2121λλλλ⎛⎫---- ⎪ ⎪++⎝⎭, ∵圆心在公共弦AB 所在直线上,∴()()121216243202121λλλλ⎛⎫⎛⎫--⨯-+--= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,解得12λ=. 故所求圆的方程2244170x y x y +-+-=即()()222225x y -++=. 【思路点拨】圆心在公共弦上 【答案】2244170x y x y +-+-= 探究三 两圆位置关系中的参数问题 ●活动① 已知两圆位置关系,求参数范围同直线与圆位置关系一样,我们在圆与圆位置关系的题目中同样涉及到参数的求解问题,接下来就根据这一道例题来掌握这一类问题中使用的代数思想. 例2 m y x =+22与圆0118622=--++y x y x 相交,求实数m 的范围. 【知识点】圆与圆位置关系 【数学思想】数形结合、方程不等式【解题过程】圆0118622=--++y x y x 改写为()()364322=-++y x ,则两圆圆心距离为5,使得两圆相交,则6562121+=+<<-=-m r r m r r ,最终解出.()121,1∈m【思路点拨】根据定义即可 【答案】()121,1∈m 【同类训练】已知圆0542:2221=-++-+m y mx y x C ,圆03222222=-+-++m my x y x C :,当m 为何值时,(1)圆C 1与圆C 2外切;(2)圆C 1与圆C 2内含?【知识点】圆与圆位置关系 【数学思想】数形结合、方程不等式【解题过程】对于圆C 1与圆C 2的方程,经配方后()()92221=++-y m x C :;()()41222=-++m y x C :. (1)如果C 1与C 2外切,则有()()232122+=+++m m ,()()252122=+++m m ,01032=-+m m ,解得25=-=m m 或.(2)如果C 1与C 2内含,则有()()232122-<+++m m ,1)2()1(22<+++m m ,0232<++m m ,解得12-<<-m ,∴当25=-=m m 或时,圆C 1与圆C 2外切;当12-<<-m 时,圆C 1与圆C 2内含. 【思路点拨】根据定义建立不等式 【答案】25=-=m m 或;12-<<-m 3.课堂总结 知识梳理(1)两个圆的位置关系一共有五种:外离、外切、相交、内切、内含. (2)给定两圆方程来判断两个圆之间的位置关系可以使用代数方法和几何方法. (3)两圆相交时公共弦所在直线和弦长的计算以及该弦的圆系方程. 重难点归纳(1)圆与圆的位置关系及其判断方法. (2)圆系方程解决问题. (三)课后作业 基础型 自主突破1.两个大小不等的圆,其位置关系有几种?分别是什么? 【知识点】考察几种圆与圆位置关系的定义 【数学思想】归类总结 【解题过程】直接根据定义回答 【思路点拨】根据定义即可【答案】五种,内含、内切、相交、外切、外离2.圆4)2(22=++y x 与圆9)1()2(22=-+-y x 的位置关系为__________.【知识点】两圆方程判断两圆位置 【数学思想】【解题过程】∵两圆的圆心距为17)01()22(22=-++, 又∵231723+<<-,∴两圆相交 【思路点拨】定义 【答案】相交3.已知圆0882221=-+++y x y x C :和 圆0144:222=---+y x y x C ,试判断圆C 1与圆C 2的位置关系.【知识点】已知两圆方程判断两圆位置 【数学思想】【解题过程】圆心距:5335-<<+ 【思路点拨】定义解题 【答案】相交4.若圆222x y m +=与圆2268x y x y ++-110-=相交,求实数m 的取值范围. 【知识点】已知位置关系,求参数范围,不等式 【数学思想】不等式方程思想【解题过程】1122(0,0),;(3,4),6O r m O r =-=,125,O O = 则因为两圆相交,所以656,m m -<<+解得m ∈(11,1)(1,11)--.【思路点拨】使用相交时圆心距离与两圆半径之间的关系来求解 【答案】(11,1)(1,11)--.5.判断两圆2220x y x +-=与2240x y y +-=的位置关系,若相交,请求出其公共弦长 .【知识点】两圆位置关系,弦长 【数学思想】方程思想【解题过程】把两圆改写成222212:(1)1;:(2)4;o x y o x y -+=+-=122112o o -<=<+ ,所以两圆相交,两圆相减可得直线方程为20x y -=,1o d l ===到直线的弦长 【思路点拨】定义解题. 6.两圆2222440,2120x y x y x y x ++-=++-=相交于A ,B 两点,则直线AB 的方程是 .【知识点】两圆相交时求公共弦的方程 【数学思想】方程思想【解题过程】()()0122442222=-++--++x y x y x y x 【思路点拨】两圆方程相减即可 【答案】260x y --=. 能力型 师生共研7.已知01r <<+,则两圆222x y r +=与22(1)(1)2x y -++=的位置关系是 .【知识点】圆与圆的位置关系判别 【数学思想】数形结合【解题过程】两圆心距离为2,与两圆半径和与两圆半径差比较 【思路点拨】定义解题 【答案】相交8.已知圆()22422010x y ax ay a +-++-=与圆224x y +=相切,则a 的值为_________.【知识点】圆与圆的位置关系 【数学思想】方程思想.、分类讨论 【解题过程】圆()22422010x y ax ay a +-++-=改写成222(2)()5(2)x a y a a -+-=-,d =圆心距相切可得22+或者22-解得1a =±.【思路点拨】定义解题,得出方程【答案】1a =±探究型 多维突破9.求过圆221:420C x y x y +-+=和圆222:240C x y y +--=的交点,且圆心在直线:2410l x y +-=上的圆的方程. 【知识点】过两圆交点的圆系问题【数学思想】方程思想【解题过程】圆方程可设为222242(24)0x y x y x y y λ+-+++--=,求出圆心21(,)11λλλ-++,带入直线:2410l x y +-=可得13λ=,再代入所设方程可得圆的方程为22310x y x y +-+-=【思路点拨】圆系【答案】22310x y x y +-+-=10.已知圆2260x y x +-=与圆22244x y y m +-=-(0)m >,则m = 时,两圆相切.【知识点】两圆位置【数学思想】分类讨论思想【解题过程】 两圆改成2211(3)9,(3,0),3x y o r -+==,22222(2),(0,2),x y m o r m +-==d =圆心距,若外切则3,3;3m m m =+=-=-,解得3m =+【思路点拨】两圆相切分为两种:内切和外切3±自助餐1.已知圆221:2610C x y x y ++-+=,圆222:42110C x y x y +-+-=,求两圆的公共弦所在的直线方程及公共弦长.【知识点】相交两圆的公共弦问题【数学思想】数形结合【解题过程】两圆相减【思路点拨】结论解题【答案】0643=+-y x ;245. 2.已知圆0342:22=+-++y x y x C .若圆Q 与圆C 关于直线03=--y x 对称,求圆Q 的方程;【知识点】圆与圆位置关系的综合运用【数学思想】数形结合【解题过程】(1)将圆的方程化成标准式()()22122=-++y x ,圆心()21,-C ,半径2=r ,圆心()21,-C 关于直线03=--y x 的对称点()45-,Q ,圆Q 半径2=r ,∴圆Q 的方程为()()24522=++-y x . 【思路点拨】圆关于直线对称还是圆【答案】()()24522=++-y x ; 3.已知点(5,4)P ,圆C :2268110x y x y +---=,过P 作圆D ,使C 与D 相切,并且使D 的圆心坐标是正整数,求圆D 的标准方程.【知识点】位置关系、圆的方程【数学思想】分类讨论思想【解题过程】点P 在圆C 内部,所以圆D 与圆C 内切,设圆D ()()222x a y b r -+-=,由点在圆上和两圆内切得到133a r =-,14r ≤≤,讨论r后只有2r =和4满足,圆D 方程为()()22744x y -+-=或()()221416x y -+-=.【思路点拨】在圆与圆的位置关系中有内切和外切两种【答案】()()22744x y -+-=或()()221416x y -+-=.4.圆经过直线240x y ++=与圆222410x y x y ++-+=的两个交点,并且面积最小,求此圆的方程.【知识点】两圆位置关系、圆系方程【数学思想】数形结合【解题过程】抓住直线即为直径【思路点拨】通过圆系方程可知,该直径是公共弦 【答案】221364()()555x y ++-= 5.已知圆1C :222210x y kx k +-+-=和圆2C :2222(1)20x y k y k k +-+++=,则当它们圆心之间的距离最短时,两圆的位置关系如何?【知识点】两圆位置关系、最值【数学思想】函数思想【解题过程】圆1C 的方程可以改写为()122=+-y k x ,圆2C 改写为()()1122=+-+k y x 两圆圆心距离最短时1222++k k ,21-=k ,此时22min =d 【思路点拨】两圆距离最短不仅大于0而且小于2.【答案】两圆的位置关系为相交.6.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆4)1()3(221=-++y x C :和圆4)5()4(222=-+-y x C :.(1)若直线l 过点)04(,A ,且被圆C 1截得的弦长为32,求直线l 的方程;(2)设P 为平面上的点,满足:存在过点P 的无穷多对互相垂直的直线l 1和l 2,它们分别与圆C 1和圆C 2相交,且直线l 1被圆C 1截得的弦长与直线l 2被圆C 2截得的弦长相等,试求所有满足条件的点P 的坐标.【知识点】直线与圆、圆与圆位置关系的综合运用【数学思想】数形结合、方程思想【解题过程】(1)由于直线4=x 与圆C 1不相交,所以直线l 的斜率存在 设直线l 的方程为)4(-=x k y ,圆C 1的圆心到直线l 的距离为d ,因为直线l 被圆C 1截得的弦长为32,所以1)3(222=-=d . 由点到直线的距离公式,得21)43(1k k d +---=,从而0)724(=+k k ,即0=k 或247-=k , 所以直线l 的方程为0=y 或028247=-+y x .(2)设点),(b a P 满足条件,不妨设直线l 1的方程为0),(≠-=-k a x k b y ,则直线l 2的方程为)(1a x kb y --=-. 因为圆C 1和C 2的半径相等,及直线l 1被圆C 1截得的弦长与直线l 2被圆C 2截得的弦长相等,所以圆C 1的圆心到直线l 1的距离和圆C 2的圆心到直线l 2的距离相等, 即2211)4(151)3(1kb a k k b a k +--+=+----,整理得bk a k b ak k --+=-++4531, 从而bk a k b ak k --+=-++4531或bk a k b ak k ++--=-++4531, 即3)2(+-=-+a b k b a 或5)8(-+=+-b a k b a ,因为k 的取值有无穷多个,所以⎩⎨⎧=+-=-+0302a b b a 或⎩⎨⎧=-+=+-0508b a b a , 解得5212a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩或⎪⎩⎪⎨⎧=-=21323b a 这样点P 只可能是点⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,251P 或点⎪⎭⎫ ⎝⎛-213,232P . 经检验点P 1和P 2满足题目条件【思路点拨】条件直译【答案】(1)0282470=-+=y x y 或;(2)⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,251P 或点⎪⎭⎫ ⎝⎛-213,232P .。
认识圆形教案范文教案是教师在备课过程中制定的教学计划,用于指导教师的教学活动。
圆形作为数学中的一个重要概念之一,是初中数学中的一个重点内容。
本文将围绕圆形教学展开,制定一个1200字以上的圆形教案。
一、教学背景分析本次教学对象为九年级学生,他们已经学习过数学中的一些基本概念,比如线段、角和三角形等。
在此基础上,学生需要掌握圆形的相关知识,包括圆的定义、圆心、半径和直径等概念,并能够解决与圆相关的问题。
二、教学目标1.知识目标:了解圆形的定义,认识圆心、半径和直径的概念,掌握圆形的性质。
2.能力目标:能够正确使用圆形的相关术语描述圆形,能够解决与圆相关的问题。
3.情感目标:培养学生对数学的兴趣,提高学生的思维能力和解决问题的能力。
三、教学重难点1.重点:圆形的定义与性质。
2.难点:相关问题的解决。
四、教学过程1.导入新知识:通过投影仪展示一幅圆形的图片,引导学生观察圆形的形状,并引发学生对圆形的认识。
2.呈现新课:提出问题:“如何定义圆形?”请学生思考并回答。
引导学生正确定义圆形:圆形是由平面上任意一点到另一个点的距离相等的点的集合。
3.阐述圆心、半径和直径的概念:利用白板绘制一个圆形,通过指向的方式,让学生寻找圆心、半径和直径,解释其定义。
4.继续讲解圆形的性质:包括圆心角、圆周角、相交弦的性质等,并通过示例让学生理解。
5.拓展应用:将学过的概念运用到具体问题中,让学生在实践中掌握知识。
6.小结回顾:让学生归纳总结圆形的概念和性质,并进行互动交流。
7.布置作业:要求学生完成课后练习册上的相关练习。
五、教学手段和途径1.投影仪:用于展示圆形的图片,增强学生的观察能力。
2.演示板:用于绘制圆形,帮助学生理解圆心、半径和直径的概念。
3.课堂互动:通过提问、回答、讨论等方式,增加学生的参与度,帮助学生更好地学习和理解。
六、教学评价方式1.课堂教学评价:通过观察学生的表现、听取学生的回答、作业完成情况等来进行评价。
六年级上册数学《圆的认识》教案一、教学目标1.掌握圆的定义和性质;2.能够通过图片及实物认识圆;3.能够合理运用圆的性质解决实际问题;4.培养学生细心观察、独立思考的能力。
二、教学重点1.圆的定义和性质;2.圆内、外含点与切线的关系;3.圆与圆之间的位置关系。
三、教学难点1.确定圆的位置和大小;2.运用圆的性质求解实际问题。
四、教学方法1.形象化教学法,注重将抽象的概念通过图片、实物等形式直观呈现给学生;2.情境教学法,通过同学们熟悉的场景、事物让学生理解圆的性质;3.合作学习法,鼓励学生们小组合作,讨论学习困难,解决问题。
五、教学过程第一节:圆的定义1.教师让同学们观察学校大门的造型,并提出有哪些部位是圆形的;2.教师通过图片展示圆的不同形态和关键词“圆心”、“半径”、“直径”等,向同学们介绍圆的定义;3.让学生自己画出3个不同大小和不同位置的圆,并在纸上标出圆心、直径、半径等关键词。
第二节:圆的性质1.引导学生观察手表表盘,了解时针的移动路径是圆、圆上方便了解“周长”的概念;2.探究圆的周长与直径和半径的关系,得出2πR的公式;3.引导学生认识圆内、外含点与切线的关系,并通过实物或图片,让学生找出圆上任意一点与圆心连成的线段与半径的关系;4.通过图片来了解圆和圆的位置关系,并运用先前学习的圆内、外含点与切线的关系解决题目。
第三节:实际问题的解决1.教师将一些常见的生活实际问题写在黑板上,并让同学们在小组中讨论,为何要用到圆的概念;2.以求园中游泳池面积为例,让学生运用所学知识解决实际问题;3.让学生自己去寻找与圆相关的实际问题,并小组合作解决。
六、教学评估1.检查学生在学习过程中的参与度、合作精神以及对圆的理解程度和应用能力;2.批改学生课堂练习和作业,检查学生对所学知识的掌握程度以及运用能力。
七、教学反思通过采用形象化教学法和情境教学法,使学生了解圆的定义和性质,同时增强学生的学习兴趣和学习主动性。
西师大版六年级上册数学教案:圆的复习
一、教材及教学目标
教材
本次教学使用的是西师大版六年级上册数学教材。
教学目标
通过本次课的学习,学生应该能够:
1.理解圆的形状和性质;
2.掌握圆中心、半径等概念;
3.学会计算圆周长和面积。
二、教学准备
1.教材及教案;
2.物理模型或教具。
三、教学流程
第一步:引入
1.老师出示一张纸,让学生画出一个圆形图案;
2.老师询问学生,这是一个什么图形?为什么?如何判断?
第二步:讲解
1.圆的定义:所有到圆心距离相等的点构成的图形是圆,圆称为圆心O、半径为R;
2.圆的性质:圆周任何一点到圆心的距离相等,相邻两条弧的圆心角相等;
3.计算圆周长公式:C=2πR;
4.计算圆面积公式:S=πR²。
第三步:实践操作
1.请同学用圆规和尺子,画一个圆形模型;
2.请同学测量一下模型的直径和半径;
3.带领学生按照公式计算模型的周长和面积。
四、巩固练习
1.让学生画一个圆形图案;
2.让学生计算出该圆的周长和面积。
五、拓展延伸
1.请学生自行查找资料或书籍,研究圆与圆之间的关系;
2.请学生自行设计圆形图案,并按照公式计算周长和面积。
六、小结
通过本次教学,我们初步学习了圆的定义、性质以及计算学习了圆周长和面积的公式。
下一步,我们将深入学习与圆有关的知识。
圆系方程(1)过直线l :0Ax By C ++=与圆C :220x y Dx Ey F ++++=的交点的圆系方程是22()0x y Dx Ey F Ax By C λ+++++++=,λ是待定的系数.对(1)的举例解释:对于直线x +y -2=0和圆x 2+y 2+4x -2y +16=0而言, 因为22x+y 2=0x +y +4x 2y+16=0-⎧⎨-⎩的解集是x=1y=1⎧⎨⎩或x=2y=0⎧⎨⎩ 所以,可以得到以下两个结论:①直线x +y -2=0和圆x 2+y 2+4x -2y +16=0的交点是A (1,1)、B (2,0);②方程x 2+y 2+4x -2y +16+λ(x +y -2)=0表示过点A (1,1)、B (2,0)的圆系。
即,方程x 2+y 2+4x -2y +16+λ(x +y -2)=0表示经过直线x +y -2=0和圆x 2+y2+4x -2y +16=0的交点的圆系方程。
(2) 过圆1C :221110x y D x E y F ++++=与圆2C :222220x y D x E y F ++++=的交点的圆系方程是2222111222()0x y D x E y F x y D x E y F λ+++++++++=,λ是待定的系数.1.求过直线2x +y +4=0和圆x 2+y 2+2x -4y +1=0的交点且满足下列条件之一的圆的方程.(1)过原点;(2)有最小面积.[解析] 设所求圆的方程为x 2+y 2+2x -4y +1+λ(2x +y +4)=0,即x 2+y 2+2(1+λ)x +(λ-4)y +(1+4λ)=0(1)∵此圆过原点,∴1+4λ=0,λ=-14,故所求圆的方程为x 2+y 2+32x -174y =0 (2)将圆系方程化为标准形式:(x +1+λ)2+⎝⎛⎭⎪⎫y +λ-422=54⎝⎛⎭⎫λ-852+45 要使其面积最小,必须圆的半径取最小值,此时λ=85. 即满足条件的圆的方程为⎝⎛⎭⎫x +1352+⎝⎛⎭⎫y -652=45. 2.求以两圆C 1:x 2+y 2+2x -3=0,C 2:x 2+y 2-4x -5=0的交点为直径的圆的方程.[解析] 设过C 1、C 2交点的圆方程为:(x 2+y 2+2x -3)+λ(x 2+y 2-4x -5)=0.整理得:(1+λ)x 2+(1+λ)y 2+(2-4λ)x -(3+5λ)=0,其圆心⎝ ⎛⎭⎪⎫-1-2λ1+λ,3+5λ2(1+λ)在两圆C 1、C 2的公共弦所在直线3x +1=0上.∴-3·1-2λ1+λ+1=0,∴λ=27故所求圆的方程为9x 2+9y 2+6x -31=0.3.若实数y x ,满足04222=+-+y x y x ,求y x -的最大值.解法一:将圆04222=+-+y x y x 变为5)2()1(22=++-y x ∴圆的参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧+-=+=θθsin 52cos 51y x 代入y x -得 y x -=(1+5cos θ)-(-2+5sin θ)=3+5(cos θ-sin θ)=3+10cos(θ+4π)≤3+10∴y x -的最大值为3+10解析二:令u =y x -,则u x y -=代入圆方程得04)1(2222=-+-+u u x u x 由0)4(8)1(422≥---=∆u u u 即0162≤--u u∴3-10≤u ≤3+10,即3-10≤x -y ≤3+10∴y x -的最大值为3+104.已知方程x 2+y 2-2ax +2(a -2)y +2=0表示圆,其中a ∈R ,且a ≠1,求证:不论a 取不为1的任何实数,上述圆恒过定点.[解析] 证法1:由已知得x 2+y 2-4y +2+2a (y -x )=0,它表示过圆x 2+y 2-4y +2=0与直线y -x =0交点的圆,由⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+y 2-4y +2=0y -x =0解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =1得定点(1,1). 而当a =1时,原方程为x 2+y 2-2x -2y +2=0,即(x -1)2+(y -1)2=0,它表示点(1,1),所以a 取不为1的任何实数,上述圆恒过定点(1,1).证法2:取a =0得 x 2+y 2-4y +2=0 ① 取a =2得x 2+y 2-4x +2=0 ②①-②得y =x 代入①得x =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =1.又∵12+12-2a ×1+2(a -2)×1+2=2-2a +2a -4+2=0,同样,当a =1时原方程表示一个点.所以a 取不为1的任何实数,上述圆恒过定点(1,1).练习:1.过(1,0)P -的直线与圆032422=+-++y x y x 相切,直线在y 轴上的截距是 ____.1. 1 点(1,0)P -在圆032422=+-++y x y x 上,即切线为10x y -+=2.已知圆C 和y 轴相切,圆心在直线03=-y x 上,且被直线x y =截得的弦长为72,求圆C 的方程。
2.解:设圆心为(3,),t t 半径为3r t =,令d ==而22222,927,1r d t t t =--==±22(3)(1)9x y ∴-+-=,或22(3)(1)9x y +++= 3 已知过点M(-3,-3)的直线l 被圆x 2+y 2+4y-21=0所截得的弦长为45,求直线l 的方程.解法一:将圆的方程写成标准形式有x 2+(y+2)2=25,所以圆心为(0,-2),半径为5.因为直线l 被圆x 2+y 2+4y-21=0所截得的弦长为45,所以弦心距为22)52(5-=5,圆心到直线的距离为5,由于直线过点M(-3,-3),所以可设直线l 的方程为y+3=k(x+3),即kx-y+3k-3=0. 根据点到直线的距离公式,圆心到直线的距离为5,因此d=1|332|2+-+k k =5,两边平方整理得2k 2-3k-2=0,解得k=21,k=2. 所以所求的直线l 的方程为y+3=21(x+3)或y+3=2(x+3),即x+2y+9=0或2x-y+3=0. 解法二:设直线l 和已知圆x 2+y 2+4y-21=0的交点为A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),直线l 的斜率为k,由于直线过点M(-3,-3),所以可设直线l 的方程为y+3=k(x+3),即y=kx+3k-3.代入圆的方程x 2+y 2+4y-21=0,并整理得(1+k 2)x 2+2k(3k-1)x+(3k-1)2-25=0.结合一元二次方程根与系数的关系有x 1+x 2=21)13(2kk k +--,x 1·x 2=22125)13(k k +--. ① |AB|==-+=-+-=-+-22122212221221221))(1()()()()(x x k x x k x x y y x x ]4))[(1(212212x x x x k •-++因为|AB|=45,所以有(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1·x 2]=80. ②把①式代入②式,得(1+k 2){[21)13(2k k k +--]2-422125)13(k k +--}=80.经过整理,得2k 2-3k-2=0,解得k=21,k=2.所以所求的直线l 的方程为y+3=21(x+3)或y+3=2(x+3),即x+2y+9=0或2x-y+3=0.4.已知两圆04026,010102222=--++=--+y x y x y x y x ,求(1)它们的公共弦所在直线的方程;(2)公共弦长。
4.解:(1)2210100,x y x y +--=①;2262400x y x y ++--=②;②-①得:250x y +-=为公共弦直线的方程;(2)弦长的一半为502030-=,公共弦长230。
5.过圆x 2+y 2+2x -4y -5=0和直线2x +y +4=0的交点,且圆心在直线y =x 上的圆的方程为____________.5. [解析] 设圆的方程为x 2+y 2+2x -4y -5+λ(2x +y +4)=0.即x 2+y 2+(2+2λ)x +(λ-4)y +4λ-5=0其圆心坐标为(-λ-1,2-λ2),由圆心在直线y =x 上知2-λ2=-λ-1∴λ=-6,∴圆的方程为:x 2+y 2-10x -10y -29=0.6.若x 、y 满足(x -2)2+y 2=3,那么①x +y 的取值范围是__________;②(x +2)2+(y +2)2的取值范围是________.[解析] ①令x +y =t ,则y =t -x ∴t ∈[-2-6,-2+6];②(x +2)2+(y +2)2表示圆上的点A 到点B (-2,-2)的距离的平方,如图可知,其最大值为(|BO ′|+r )2=((2+2)2+22+3)2=23+415.最小值为(|BO ′|-r )2=(20-3)2=23-415故(x +2)2+(y +2)2的取值范围为[23-415,23+415].7.已知实数x ,y 满足x 2+y 2-4x +1=0.则x -y 的最大值和最小值分别是________和________.x 2+y 2的最大值和最小值分别是______和______.引申:y x的最大值和最小值分别是________和________.[解析] (1)设x -y =b 则y =x -b 与圆x 2+y 2-4x +1=0有公共点,即|2-b |12+12≤3,∴2-6≤b ≤2+6,故x -y 最大值为2+6,最小值为2- 6(2)圆心(2,0)到原点距离为2,半径r =3故(2-3)2≤x 2+y 2≤(2+3)2,由此x 2+y 2最大值为7+43,最小值为7-4 3.引申:设y x =k ,则y =kx 与x 2+y 2=4x +1=0有公共点,即|2k |1+k2≤ 3 ∴-1≤k ≤1,故y x最大值为1,最小值为-1。
7.曲线y =1+4-x 2(-2≤x ≤2)与直线y =k (x -2)+4有两个交点时,实数k 的取值范围是( )[解析] 如图直线y =k (x -2)+4与半圆y =1+4-x 2(-2≤x ≤2)有两个交点,应满足K MB <k ≤K MA ,即512<k ≤34 8.已知直线l:y=k(x+22)与圆O:x 2+y 2=4相交于A 、B 两点,O 为坐标原点,△ABO 的面积为S,①试将S 表示成k 的函数S(k),并指出它的定义域;②求S 的最大值,并求出取得最大值时的k 值.8.解:①如图,直线的方程为kx-y+22k=0(k≠0),点O 到l 之间的距离为|OC|=1||222+k k ,弦长|AB|=22222221141842||||k k k k OC OA +-=+-=-, ∴△ABO 的面积S=21|AB|·|OC|=2221)1(24k k k +-•, ∵|AB|>0,∴-1<k <1(k≠0).∴S(k)=`2221)1(24k k k +-•(-1<k <1且k≠0). ②△ABO 的面积S=21|OA|·|OB|sin ∠AOB=2sin ∠AOB, ∴当∠AOB=90°时,S max =2,此时|OC|=2,|OA|=2,即1||222+k k =2,∴k=±33. 9.半径为5的圆的圆心在x 轴上,圆心的横坐标是整数,且与直线4x +3y -29=0相切.(1)求圆的方程;(2)设直线ax -y +5=0与圆相交于A 、B 两点,求实数a 的取值范围;(3)在(2)的条件下,是否存在实数a ,使得过点P (-2,4)的直线l 垂直平分弦AB ?若存在,求出实数a 的值;若不存在,请说明理由.9.[解析] (1)设圆心为M (m,0)(m ∈Z ),由于圆与直线4x +3y -29=0相切且半径为5,所以|4m -29|5=5,即|4m -29|=25.因为m 为整数,故m =1.故圆的方程是(x -1)2+y 2=25. (2)直线ax -y +5=0即y =ax +5,代入圆的方程消去y 整理得:(a 2+1)x 2+2(5a -1)x +1=0.由于直线ax -y +5=0交圆于A 、B 两点,故Δ=4(5a -1)2-4(a 2+1)>0,即12a 2-5a >0,解得a <0,或a >512.所以实数a 的取值范围是(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫512,+∞. (3)设符合条件的实数a 存在,由(2)得a ≠0,则直线l 的斜率为-1a, l 的方程为y =-1a(x +2)+4,即x +ay +2-4a =0. 由于l 垂直平分弦AB ,故圆心M (1,0)必在l 上,所以1+0+2-4a =0,解得a =34. 由于34∈⎝⎛⎭⎫512,+∞,故存在实数a =34,使得过点P (-2,4)的直线l 垂直平分弦AB . 10.已知与圆C :x 2+y 2-2x -2y +1=0相切的直线l 交x 、y 轴于A 、B 两点,O 为原点,|OA |=a ,|OB |=b (a >2,b >2).(1)求证圆C 与直线l 相切的条件是(a -2)(b -2)=2;(2)求线段AB 中点的轨迹方程.10.[解析] (1)证明:由题意知直线l 的方程为x a +y b=1,即bx +ay -ab =0, 将圆C 的方程配方得,(x -1)2+(y -1)2=1,则应满足圆心(1,1)到直线l 的距离|a +b -ab |a 2+b2=1,整理得(a -2)(b -2)=2※ (2)设AB 的中点为M (x ,y ),由中点坐标公式得,a =2x ,b =2y ,代入※中得(2x -2)(2y -2)=2,则(x -1)(y -1)=12(x >1,y >1),即为AB 中点M 的轨迹方程.。