章末复习(二)学习目标1.整合知识结构，梳理知识网络，进一步巩固、深化所学知识.2.培养综合运用知识解决问题的能力，能灵活、熟练运用待定系数法求解圆的方程，能解决直线与圆的综合问题，并学会运用数形结合的数学思想．1．圆的方程(1)圆的标准方程：(x－a)2＋(y－b)2＝r2.(2)圆的一般方程：x2＋y2＋Dx＋Ey＋F＝0(D2＋E2－4F>0)．2．点和圆的位置关系设点P(x0，y0)及圆的方程(x－a)2＋(y－b)2＝r2.(1)(x0－a)2＋(y0－b)2>r2⇔点P在圆外．(2)(x0－a)2＋(y0－b)2<r2⇔点P在圆内．(3)(x0－a)2＋(y0－b)2＝r2⇔点P在圆上．3．直线与圆的位置关系设直线l与圆C的圆心之间的距离为d，圆的半径为r，则d>r→相离；d＝r→相切；d<r→相交．4．圆与圆的位置关系设C1与C2的圆心距为d，半径分别为r1与r2，则5．求圆的方程时常用的四个几何性质6．与圆有关的最值问题的常见类型(1)形如μ＝y －bx －a 形式的最值问题，可转化为动直线斜率的最值问题．(2)形如t ＝ax ＋by 形式的最值问题，可转化为动直线截距的最值问题．(3)形如(x －a )2＋(y －b )2形式的最值问题，可转化为动点到定点距离的平方的最值问题． 7．计算直线被圆截得的弦长的常用方法 (1)几何方法运用弦心距(即圆心到直线的距离)、弦长的一半及半径构成直角三角形计算． (2)代数方法运用根与系数的关系及弦长公式 |AB |＝1＋k 2|x A －x B | ＝(1＋k 2)[(x A ＋x B )2－4x A x B ].注：圆的弦长、弦心距的计算常用几何方法． 8．空间中两点的距离公式空间中点P 1(x 1，y 1，z 1)，点P 2(x 2，y 2，z 2)之间的距离|P 1P 2|＝(x 2－x 1)2＋(y 2－y 1)2＋(z 2－z 1)2.类型一 求圆的方程例1 根据条件求下列圆的方程．(1)求经过A (6,5)，B (0,1)两点，并且圆心在直线3x ＋10y ＋9＝0上的圆的方程；(2)求半径为10，圆心在直线y ＝2x 上，被直线x －y ＝0截得的弦长为42的圆的方程． 考点 圆的标准方程题点 圆心在某直线上求圆的标准方程 解 (1)由题意知，线段AB 的垂直平分线方程为 3x ＋2y －15＝0，∴由⎩⎪⎨⎪⎧3x ＋2y －15＝0，3x ＋10y ＋9＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝7，y ＝－3，∴圆心C (7，－3)，半径为r ＝|AC |＝65. ∴所求圆的方程为(x －7)2＋(y ＋3)2＝65. (2)方法一 设圆的方程为(x －a )2＋(y －b )2＝r 2， 则圆心坐标为(a ，b )，半径为r ＝10， 圆心(a ，b )到直线x －y ＝0的距离为d ＝|a －b |2.由半弦长，弦心距，半径组成直角三角形，得 d 2＋⎝⎛⎭⎫4222＝r 2， 即(a －b )22＋8＝10，∴(a －b )2＝4.又∵b ＝2a ，∴a ＝2，b ＝4或a ＝－2，b ＝－4， ∴所求圆的方程为(x －2)2＋(y －4)2＝10 或(x ＋2)2＋(y ＋4)2＝10.方法二 设圆的方程为(x －a )2＋(y －b )2＝10， ∵圆心C (a ，b )在直线y ＝2x 上，∴b ＝2a . 由圆被直线x －y ＝0截得的弦长为42， 将y ＝x 代入(x －a )2＋(y －b )2＝10， 得2x 2－2(a ＋b )x ＋a 2＋b 2－10＝0.设直线y ＝x 交圆C 于点A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， 则|AB |＝(x 1－x 2)2＋(y 1－y 2)2 ＝2[(x 1＋x 2)2－4x 1x 2]＝42， ∴(x 1＋x 2)2－4x 1x 2＝16.∵x 1＋x 2＝a ＋b ，x 1x 2＝a 2＋b 2－102，∴(a ＋b )2－2(a 2＋b 2－10)＝16，即a －b ＝±2.又∵b ＝2a ，∴⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝2，b ＝4或⎩⎪⎨⎪⎧a ＝－2，b ＝－4.∴所求圆的方程为(x －2)2＋(y －4)2＝10 或(x ＋2)2＋(y ＋4)2＝10.反思与感悟 求圆的方程主要是根据圆的标准方程和一般方程，利用待定系数法求解，采用待定系数法求圆的方程的一般步骤 第一步：选择圆的方程的某一形式．第二步：由题意得a ，b ，r (或D ，E ，F )的方程(组)． 第三步：解出a ，b ，r (或D ，E ，F )． 第四步：代入圆的方程．注：解题时充分利用圆的几何性质可获得解题途径，减少运算量，例如：圆的切线垂直于经过切点的半径；圆心与弦的中点连线垂直于弦；当两圆相交时，连心线垂直平分两圆的公共弦；当两圆相切时，连心线过切点等．跟踪训练1 如图所示，圆C 与x 轴相切于点T (1,0)，与y 轴正半轴交于两点A ，B (B 在A 的上方)，且|AB |＝2，则圆C 的标准方程为________________．考点 圆的弦长问题题点 直线和圆相交求圆的方程 ★答案☆ (x －1)2＋(y －2)2＝2解析 取AB 的中点D ，连接CD ，AC ，则CD ⊥AB .由题意知，|AD |＝|CD |＝1，故|AC |＝|CD |2＋|AD |2＝2，即圆C 的半径为 2.又因为圆C 与x 轴相切于点T (1,0)，所以圆心C (1，2)，故圆的标准方程为(x －1)2＋(y －2)2＝2. 类型二 直线与圆的位置关系例2 已知点M (3,1)，直线ax －y ＋4＝0及圆(x －1)2＋(y －2)2＝4. (1)求过M 点的圆的切线方程；(2)若直线ax －y ＋4＝0与圆相切，求a 的值；(3)若直线ax －y ＋4＝0与圆相交于A ，B 两点，且弦AB 的长为23，求a 的值． 考点 直线和圆的位置关系 题点 直线和圆的位置关系 解 (1)圆心C (1,2)，半径为r ＝2. ①当直线的斜率不存在时，方程为x ＝3.由圆心C (1,2)到直线x ＝3的距离为d ＝3－1＝2＝r 知，此时直线与圆相切． ②当直线的斜率存在时，设方程为y －1＝k (x －3)， 即kx －y ＋1－3k ＝0.由题意知，|k －2＋1－3k |k 2＋1＝2，解得k ＝34.∴方程为y －1＝34(x －3)，即3x －4y －5＝0.故过M 点的圆的切线方程为x ＝3或3x －4y －5＝0.(2)由题意有|a －2＋4|a 2＋1＝2，解得a ＝0或a ＝43.(3)∵圆心到直线ax －y ＋4＝0的距离为|a ＋2|a 2＋1， ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫|a ＋2|a 2＋12＋⎝⎛⎭⎫2322＝4，解得a ＝－34.反思与感悟 当直线与圆相交时，常涉及到弦长问题，弦长的计算有以下两种思路 (1)代数方法：将直线和圆的方程联立得方程组，消元后得到一个一元二次方程，在判别式Δ>0的前提下，可利用根与系数的关系及弦长公式求弦长．(2)几何方法：若弦心距为d ，圆半径为r ，则弦长为l ＝2r 2－d 2.解决直线与圆相交问题时，常利用几何方法，即构造直角三角形，利用勾股定理，当直线与圆相切时，圆心到直线的距离等于半径，圆心和切点的连线垂直于切线． 跟踪训练2 已知点P (0,5)及圆C ：x 2＋y 2＋4x －12y ＋24＝0. (1)若直线l 过点P ，且被圆C 截得的线段长为43，求l 的方程； (2)求过P 点的圆C 弦的中点的轨迹方程． 考点 直线和圆的位置关系 题点 直线和圆的位置关系解 (1)如图所示，|AB |＝43，设D 是线段AB 的中点，则CD ⊥AB ，∴|AD |＝2 3.由圆x 2＋y 2＋4x －12y ＋24＝0， 得(x ＋2)2＋(y －6)2＝16，∴|AC |＝4. 在Rt △ACD 中，可得|CD |＝2.当所求直线l 的斜率存在时，设为k ，则直线l 的方程为y －5＝kx ，即kx －y ＋5＝0. 由点C 到直线l 的距离为|－2k －6＋5|k 2＋1＝2，得k ＝34，此时直线l的方程为3x－4y＋20＝0.又∵当直线l的斜率不存在时，也满足题意，此时方程为x＝0，∴所求直线l的方程为x＝0或3x－4y＋20＝0.(2)设过P点的圆C弦的中点为D(x，y)，则CD⊥PD，∴k CD·k PD＝－1，即y－6x＋2·y－5x＝－1，化简得所求轨迹方程为x2＋y2＋2x－11y＋30＝0.类型三圆与圆的位置关系例3已知两圆x2＋y2－2x－6y－1＝0和x2＋y2－10x－12y＋m＝0.(1)求当m取何值时两圆外切？(2)求当m取何值时两圆内切？(3)当m＝45时，求两圆的公共弦所在直线的方程和公共弦的长．考点题点解圆Q1：x2＋y2－2x－6y－1＝0可化为(x－1)2＋(y－3)2＝11，可得圆心Q1(1,3)，r1＝11，圆Q2可化为(x－5)2＋(y－6)2＝61－m，圆心Q2(－5,6)，r2＝61－m.两圆圆心距|Q1Q2|＝(5－1)2＋(6－3)2＝5.(1)当两圆外切时，|Q1Q2|＝11＋61－m，即5＝11＋61－m.解得m＝25＋1011.(2)当两圆内切时，|Q1Q2|＝|11－61－m|，因为11<5，所以|Q1Q2|＝61－m－11，所以5＝61－m－11，所以m＝25－1011.(3)当m＝45时，由两圆方程相减，得公共弦方程为x2＋y2－2x－6y－1－x2－y2＋10x＋12y－m＝0，即4x＋3y－23＝0.圆心Q1到公共弦的距离为d ＝|4×1＋3×3－23|42＋32＝2，所以公共弦长为2r 21－d 2＝2(11)2－22＝27.跟踪训练3 已知两圆(x ＋1)2＋(y －1)2＝r 2和(x －2)2＋(y ＋2)2＝R 2相交于P ，Q 两点，若点P 的坐标为(1,2)，则点Q 的坐标为________． 考点 圆与圆的位置关系题点 已知圆与圆的位置关系求参数的值或范围 ★答案☆ (－2，－1)解析 两圆的圆心坐标分别为O 1(－1,1)和O 2(2，－2)， 由平面几何知，直线O 1O 2垂直平分线段PQ ， 则k PQ ·12O O k ＝k PQ ·1－(－2)－1－2＝－1，∴k PQ ＝1.∴直线PQ 的方程为y －2＝x －1，即y ＝x ＋1. 由点P (1,2)在圆(x ＋1)2＋(y －1)2＝r 2上， 可得r ＝5，联立⎩⎪⎨⎪⎧(x ＋1)2＋(y －1)2＝5，y ＝x ＋1，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，y ＝2或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－2，y ＝－1.∴Q (－2，－1)．类型四 数形结合思想的应用例4 若曲线y ＝1＋4－x 2与直线y ＝k (x －2)＋4有两个交点，则实数k 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫0，512 B.⎝⎛⎭⎫512，＋∞ C.⎝⎛⎦⎤13，34D.⎝⎛⎦⎤512，34考点 数形结合思想的应用 题点 数形结合思想的应用 ★答案☆ D解析 首先明确曲线y ＝1＋4－x 2表示半圆，由数形结合可得512＜k ≤34.反思与感悟 数形结合思想在解析几何中的应用极其广泛，利用数形结合的思想解题，能把抽象的数量关系与直观的几何图形建立起关系，从而使问题在解答过程中更加形象化、直观化，而本章的相关知识整体体现了这种思想，即把几何问题代数化，同时利用代数(方程)的思想反映几何问题．跟踪训练4 已知实数x ，y 满足方程x 2＋y 2－4x ＋1＝0，则yx 的最大值为________，最小值为________．考点 数形结合思想的应用 题点 数形结合思想的应用 ★答案☆3 －3解析 如图，方程x 2＋y 2－4x ＋1＝0表示以点(2,0)为圆心，以3为半径的圆．设yx＝k ，即y ＝kx ， 则当圆心(2,0)到直线y ＝kx 的距离为半径时直线与圆相切，斜率取得最大、最小值． 由|2k －0|k 2＋1＝3，解得k 2＝3， ∴k max ＝3，k min ＝－ 3.(也可由平面几何知识，得|OC |＝2，|CP |＝3，∠POC ＝60°，直线OP 的倾斜角为60°，直线OP ′的倾斜角为120°)1．若方程x 2＋y 2＋ax ＋2ay ＋54a 2＋a －1＝0表示圆，则a 的取值范围是( )A ．a ＜－2或a ＞23B ．－23＜a ＜2C ．a ＞1D ．a ＜1考点 圆的一般方程题点 二元二次方程表示圆的条件 ★答案☆ D解析 由题意知a 2＋4a 2－4⎝⎛⎭⎫54a 2＋a －1＞0，解得a ＜1. 2．以点(－3,4)为圆心，且与x 轴相切的圆的方程是( ) A ．(x －3)2＋(y ＋4)2＝16 B ．(x ＋3)2＋(y －4)2＝16 C ．(x －3)2＋(y ＋4)2＝9 D ．(x ＋3)2＋(y －4)2＝9 考点 圆的标准方程题点 求与某直线相切的圆的方程★答案☆ B3．过点P (－3，－1)的直线l 与圆x 2＋y 2＝1有公共点，则直线l 的倾斜角α的取值范围是( ) A ．0°＜α≤30° B ．0°＜α≤60° C ．0°≤α≤30°D ．0°≤α≤60°考点 直线与圆的位置关系题点 由直线与圆的位置关系求参数的值或范围 ★答案☆ D解析 设l ：y ＋1＝k (x ＋3)，即kx －y ＋3k －1＝0， 圆心(0,0)到直线l 的距离为d ＝|3k －1|k 2＋1≤1，解得0≤k ≤3，即0≤tan α≤3，∴0°≤α≤60°.4．圆C 1：x 2＋y 2－6x ＋16y －48＝0与圆C 2：x 2＋y 2＋4x －8y －44＝0的公切线的条数为( ) A ．4 B ．3 C ．2 D ．1 考点 圆与圆的位置关系 题点 两圆的位置关系与其公切线 ★答案☆ C解析 两圆的标准方程分别为C 1：(x －3)2＋(y ＋8)2＝121；C 2：(x ＋2)2＋(y －4)2＝64， 则两圆的圆心与半径分别为C 1(3，－8)，r 1＝11；C 2(－2,4)，r 2＝8. 圆心距为|C 1C 2|＝(3＋2)2＋(－8－4)2＝13. 又∵r 1－r 2＜|C 1C 2|＜r 1＋r 2， ∴两圆相交，则公切线共2条．5．已知直线x －my ＋3＝0和圆x 2＋y 2－6x ＋5＝0. (1)当直线与圆相切时，求实数m 的值；(2)当直线与圆相交，且所得弦长为2105时，求实数m 的值．考点 圆的弦长问题题点 直线和圆位置关系的综合问题解 (1)因为圆x 2＋y 2－6x ＋5＝0可化为(x －3)2＋y 2＝4，所以圆心坐标为(3,0)． 因为直线x －my ＋3＝0与圆相切，所以|3＋3|1＋(－m )2＝2，解得m ＝±2 2.(2)圆心(3,0)到直线x －my ＋3＝0的距离为d ＝|3＋3|1＋(－m )2.由24－⎝ ⎛⎭⎪⎫|3＋3|1＋(－m )22＝2105， 得2＋2m 2＝20m 2－160，即m 2＝9.故m ＝±3.圆是非常特殊的几何图形，它既是中心对称图形又是轴对称图形，它的许多几何性质在解决圆的问题时往往起到事半功倍的作用，所以在实际解题中常用几何法，充分结合圆的平面几何性质．那么，经常使用的几何性质有(1)圆的切线的性质：圆心到切线的距离等于半径；切点与圆心的连线垂直于切线；切线在切点处的垂线一定经过圆心；圆心、圆外一点及该点所引切线的切点构成直角三角形的三个顶点等等．(2)直线与圆相交的弦的有关性质：相交弦的中点与圆心的连线垂直于弦所在直线；弦的垂直平分线(中垂线)一定经过圆心；弦心距、半径、弦长的一半构成直角三角形的三边，满足勾股定理．(3)与直径有关的几何性质：直径是圆的最长的弦；圆的对称轴一定经过圆心；直径所对的圆周角是直角．一、选择题1．若曲线C：x2＋y2＋2ax－4ay＋5a2－4＝0上所有的点均在第二象限内，则a的取值范围为()A．(－∞，－2) B．(－∞，－1)C．(1，＋∞) D．(2，＋∞)考点圆的一般方程题点圆的一般方程的简单应用★答案☆D解析曲线C的方程可化为(x＋a)2＋(y－2a)2＝4，则曲线C表示的是以(－a,2a)为圆心，2为半径的圆．要使圆C上所有的点均在第二象限内，则圆心(－a,2a)必须在第二象限，从而有a>0，并且圆心到两坐标轴的最短距离应该大于圆C的半径．易知圆心到两坐标轴的最短距离为|－a|，则有|－a|>2，故a>2.综上，a>2.2．已知圆O1的方程为x2＋y2＝4，圆O2的方程为(x－a)2＋y2＝1，如果这两个圆有且只有一个公共点，那么a的所有取值构成的集合是()A．{1，－1} B．{3，－3}C．{1，－1,3，－3} D．{5，－5,3，－3}考点两圆的位置关系题点由圆与圆的位置关系求参数的值或范围★答案☆C解析∵两个圆有且只有一个公共点，∴两个圆内切或外切，当两圆内切时，|a|＝1，当两圆外切时，|a|＝3，∴实数a的取值集合是{1，－1,3，－3}，故选C.3．已知圆C 与直线x －y ＝0和x －y －4＝0都相切，圆心在直线x ＋y ＝0上，则圆C 的方程为( )A ．(x ＋1)2＋(y －1)2＝2B ．(x －1)2＋(y ＋1)2＝2C ．(x －1)2＋(y －1)2＝2D ．(x ＋1)2＋(y ＋1)2＝2 考点 圆的标准方程题点 求与某直线相切的圆的方程 ★答案☆ B解析 由圆心在x ＋y ＝0上，可排除C ，D.再结合图像，或者验证选项A ，B 中，圆心到两直线的距离是否等于半径2即可．4．如图，在长方体ABCO －A 1B 1C 1D 1中，|OA |＝3，|OC |＝4，|OD 1|＝3，BC 1与B 1C 相交于点P ，则点P 的坐标是( )A.⎝⎛⎭⎫4，32，32B.⎝⎛⎭⎫32，32，4 C ．(3，4，3) D.⎝⎛⎭⎫32，4，32 考点 题点 ★答案☆ D解析 过P 作BC 的垂线交BC 于点M ，则点M 是BC 的中点，|PM |＝32，|MC |＝32，所以P ⎝⎛⎭⎫32，4，32. 5．已知直线l ：ax －y ＋b ＝0，圆M ：x 2＋y 2－2ax ＋2by ＝0，则l 与M 在同一坐标系中的图形可能是()考点题点★答案☆B解析由题意，得圆M：(x－a)2＋(y＋b)2＝a2＋b2.∵圆M过原点(0,0)，∴排除A，C选项．选项B，D中，圆心M(a，－b)在第一象限，∴a>0，b<0，∴直线ax－y＋b＝0经过第一、三、四象限，故B选项符合．6．已知直线l：kx＋y－2＝0(k∈R)是圆C：x2＋y2－6x＋2y＋9＝0的对称轴，过点A(0，k)作圆C的一条切线，切点为B，则线段AB的长为()A．2 B．2 2 C．3 D．23考点 圆的切线问题 题点 圆的切线长问题 ★答案☆ D解析 由圆C ：x 2＋y 2－6x ＋2y ＋9＝0， 得(x －3)2＋(y ＋1)2＝1，表示以C (3，－1)为圆心，1为半径的圆．由题意可得直线l ：kx ＋y －2＝0经过圆C 的圆心(3，－1)， 故有3k －1－2＝0，得k ＝1，则点A (0,1)， 即|AC |＝(0－3)2＋(1＋1)2＝13，则|AB |＝|AC |2－r 2＝(13)2－1＝23，故选D.7．已知圆心为(2,0)的圆C 与直线y ＝x 相切，则切点到原点的距离为( ) A ．1 B. 2 C ．2 D.3 考点 圆的切线问题 题点 圆的切线长问题 ★答案☆ B解析 如图，设圆心为C ，切点为A ，圆的半径为r ＝|2－0|2＝2，|OC |＝2，∴切点到原点的距离为22－(2)2＝ 2.故选B. 二、填空题8．若两圆x 2＋(y ＋1)2＝1和(x ＋1)2＋y 2＝r 2相交，则正数r 的取值范围是________________． 考点 圆与圆的位置关系题点 由圆与圆的位置关系求参数的值或范围★答案☆ (2－1，2＋1)解析 ∵两圆x 2＋(y ＋1)2＝1和(x ＋1)2＋y 2＝r 2相交， 圆x 2＋(y ＋1)2＝1的半径和圆心分别是1，(0，－1)， 圆(x ＋1)2＋y 2＝r 2的半径和圆心分别是r ，(－1，0)，∴两个圆的圆心的距离大于两个圆的半径之差的绝对值，小于两个圆的半径之和， 即|r －1|＜(0＋1)2＋(－1－0)2＜r ＋1， ∴r －1＜2＜r ＋1， ∴r ∈(2－1，2＋1)，即正数r 的取值范围是(2－1，2＋1)．9．已知在平面直角坐标系xOy 中，过点(1,0)的直线l 与直线x －y ＋1＝0垂直，且l 与圆C ：x 2＋y 2＝－2y ＋3交于A ，B 两点，则△OAB 的面积为________． 考点 圆的弦长问题题点 直线与圆位置关系的综合问题 ★答案☆ 1解析 ∵直线l 的方程为y ＝－(x －1)， 即x ＋y －1＝0.又由圆C ：x 2＋y 2＝－2y ＋3，得x 2＋(y ＋1)2＝4， 圆心C (0，－1)到l 的距离为d ＝|－2|2＝2，∴|AB |＝2r 2－d 2＝24－2＝22， 又原点O 到l 的距离为|－1|2＝22，∴S △OAB ＝12×22×22＝1.10．设圆C 同时满足三个条件：①过原点；②圆心在直线y ＝x 上；③截y 轴所得的弦长为4，则圆C 的方程是______________________________________． 考点 圆的标准方程题点 圆心在某直线上求圆的标准方程★答案☆ (x ＋2)2＋(y ＋2)2＝8或(x －2)2＋(y －2)2＝8 解析 由题意可设圆心C (a ，a )，如图，得22＋22＝2a 2， 解得a ＝±2，r 2＝8.所以圆C 的方程是(x ＋2)2＋(y ＋2)2＝8或(x －2)2＋(y －2)2＝8.11．直线x ＋y ＋a ＝0(a >0)与圆x 2＋y 2＝4交于A ，B 两点，且S △OAB ＝3，则a ＝________. ★答案☆6或2解析 ∵圆心到直线x ＋y ＋a ＝0的距离d ＝|a |2， |AB |＝2×4－a 22，∴S △OAB ＝12×2×4－a 22×|a |2＝3，解得a 2＝6或a 2＝2.又a >0， ∴a ＝6或 2. 三、解答题12．已知A (1,2，－1)，B (2,0,2)． (1)在x 轴上求一点P ，使|P A |＝|PB |；(2)若xOz 平面内的点M 到点A 的距离与到点B 的距离相等，求点M 的坐标满足的条件． 考点 题点解 (1)由于点P 在x 轴上，故可设P (a ,0,0)， 由|P A |＝|PB |，得(a －1)2＋4＋1＝(a －2)2＋4， 即a 2－2a ＋6＝a 2－4a ＋8，解得a＝1，所以点P的坐标为P(1,0,0)．(2)由于点M在平面xOz内，故可设M(x,0，z)，由|MA|＝|MB|，得(x－1)2＋(－2)2＋(z＋1)2＝(x－2)2＋(z－2)2，即x＋3z－1＝0.所以点M的坐标满足的条件为x＋3z－1＝0.13．已知圆心坐标为(3,4)的圆N被直线x＝1截得的弦长为2 5.(1)求圆N的方程；(2)若过点D(3,6)的直线l被圆N截得的弦长为42，求直线l的斜率．考点圆的弦长问题题点直线和圆位置关系的综合问题解(1)由题意知，圆心到直线的距离为3－1＝2，∵圆N被直线x＝1截得的弦长为25，∴圆的半径为r＝5＋4＝3，∴圆N的方程为(x－3)2＋(y－4)2＝9.(2)显然直线l的斜率存在．设直线l的方程为y－6＝k(x－3)，即kx－y－3k＋6＝0，∵圆心(3,4)到直线l的距离为d＝21＋k2，r＝3，弦长为42，∴42＝29－d2，化简得1＋k2＝4，解得k＝± 3.四、探究与拓展14．直线3x＋y－23＝0截圆x2＋y2＝4得的劣弧所对的圆心角为() A．30° B．45° C．60° D．90°考点圆的弦长问题题点直线与圆位置关系的综合问题★答案☆C解析过O作OC⊥AB，垂足为点C，由圆的方程x2＋y2＝4，得圆心O的坐标为(0,0)，半径为r＝2.∵圆心到直线3x＋y－23＝0的距离为d＝|OC|＝232＝3，∴直线被圆截得的弦长为|AB|＝2r2－d2＝2，∴△AOB 为等边三角形，即∠AOB ＝60°，∴直线被圆截的劣弧AB 所对的圆心角为60°，故选C.15．已知圆C 1：x 2＋y 2＋2x ＋2y －8＝0与圆C 2：x 2＋y 2－2x ＋10y －24＝0相交于A ，B 两点．(1)求公共弦AB 所在的直线方程；(2)求圆心在直线y ＝－x 上，且经过A ，B 两点的圆的方程；(3)求经过A ，B 两点且面积最小的圆的方程．考点 求过直线与圆或圆与圆交点的圆的方程题点 求过两圆交点的圆的方程解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋y 2＋2x ＋2y －8＝0，x 2＋y 2－2x ＋10y －24＝0，得x －2y ＋4＝0. ∴圆C 1：x 2＋y 2＋2x ＋2y －8＝0与圆C 2：x 2＋y 2－2x ＋10y －24＝0的公共弦AB 所在的直线方程为x －2y ＋4＝0.(2)由(1)得x ＝2y －4，代入x 2＋y 2＋2x ＋2y －8＝0中，得y 2－2y ＝0， ∴⎩⎪⎨⎪⎧ x ＝－4，y ＝0或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝0，y ＝2，即A (－4,0)，B (0,2)． 又圆心在直线y ＝－x 上，设圆心为M (x ，－x )，则|MA |＝|MB |，|MA |2＝|MB |2，即(x ＋4)2＋(－x )2＝x 2＋(－x －2)2，解得x ＝－3.∴圆心M (－3,3)，半径|MA |＝10.∴圆心在直线y ＝－x 上，且经过A ，B 两点的圆的方程为(x ＋3)2＋(y －3)2＝10.(3)由A (－4,0)，B (0,2)，得AB 的中点坐标为(－2,1)，12|AB|＝12(－4－0)2＋(0－2)2＝ 5.∴经过A，B两点且面积最小的圆的方程为(x＋2)2＋(y－1)2＝5.。
