高三總復(fù)習(xí)直線與圓的方程知識點(diǎn)總結(jié)及典型例題_第1頁
高三總復(fù)習(xí)直線與圓的方程知識點(diǎn)總結(jié)及典型例題_第2頁
高三總復(fù)習(xí)直線與圓的方程知識點(diǎn)總結(jié)及典型例題_第3頁
高三總復(fù)習(xí)直線與圓的方程知識點(diǎn)總結(jié)及典型例題_第4頁
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文檔簡介

PAGE直線與圓的方程一、直線的方程1、傾斜角:L ,范圍0≤<,若軸或與軸重合時(shí),=00。2、斜率:k=tan與的關(guān)系:=0=0已知L上兩點(diǎn)P1(x1,y1)0<<P2(x2,y2)=不存在k=當(dāng)=時(shí),=900,不存在。當(dāng)時(shí),=arctank,<0時(shí),=+arctank3、截距(略)曲線過原點(diǎn)橫縱截距都為0。4、直線方程的幾種形式已知方程說明幾種特殊位置的直線斜截式K、bY=kx+b不含y軸和行平于y軸的直線①x軸:y=0點(diǎn)斜式P1=(x1,y1)ky-y1=k(x-x1)不含y軸和平行于y軸的直線②y軸:x=0兩點(diǎn)式P1(x1,y1)P2(x2,y2)不含坐標(biāo)輛和平行于坐標(biāo)軸的直線③平行于x軸:y=b截距式a、b不含坐標(biāo)軸、平行于坐標(biāo)軸和過原點(diǎn)的直線④平行于y軸:x=a⑤過原點(diǎn):y=kx一般式Ax+by+c=0A、B不同時(shí)為0兩個(gè)重要結(jié)論:①平面內(nèi)任何一條直線的方程都是關(guān)于x、y的二元一次方程。②任何一個(gè)關(guān)于x、y的二元一次方程都表示一條直線。5、直線系:(1)共點(diǎn)直線系方程:p0(x0,y0)為定值,k為參數(shù)y-y0=k(x-x0)特別:y=kx+b,表示過(0、b)的直線系(不含y軸)(2)平行直線系:①y=kx+b,k為定值,b為參數(shù)。②AX+BY+入=0表示與Ax+By+C=0平行的直線系③BX-AY+入=0表示與AX+BY+C垂直的直線系(3)過L1,L2交點(diǎn)的直線系A(chǔ)1x+B1y+C1+入(A2X+B2Y+C2)=0(不含L2)6、三點(diǎn)共線的判定:①,②KAB=KBC,③寫出過其中兩點(diǎn)的方程,再驗(yàn)證第三點(diǎn)在直線上。二、兩直線的位置關(guān)系1、L1:y=k1x+b1L2:y=k2x+b2L1:A1X+B1Y+C1=0L2:A2X+B2Y+C2=0L1與L2組成的方程組平行K1=k2且b1≠b2無解重合K1=k2且b1=b2有無數(shù)多解相交K1≠k2有唯一解垂直K1·k2=-1A1A2+B1B2=0(說明:當(dāng)直線平行于坐標(biāo)軸時(shí),要單獨(dú)考慮)2、L1

到L2的角為0,則()3、夾角:4、點(diǎn)到直線距離:(已知點(diǎn)(p0(x0,y0),L:AX+BY+C=0)①兩行平線間距離:L1=AX+BY+C1=0L2:AX+BY+C2=0②與AX+BY+C=0平行且距離為d的直線方程為Ax+By+C±③與AX+BY+C1=0和AX+BY+C2=0平行且距離相等的直線方程是5、對稱:(1)點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)對稱:p(x1,y1)關(guān)于M(x0,y0)的對稱(2)點(diǎn)關(guān)于線的對稱:設(shè)p(a、b)對稱軸對稱點(diǎn)對稱軸對稱點(diǎn)X軸Y=-xY軸X=m(m≠0)y=xy=n(n≠0)一般方法:如圖:(思路1)設(shè)P點(diǎn)關(guān)于L的對稱點(diǎn)為P0(x0,y0)則Kpp0﹡KL=-1P,P0中點(diǎn)滿足L方程解出P0(x0,y0)(思路2)寫出過P⊥L的垂線方程,先求垂足,然后用中點(diǎn)坐標(biāo)公式求出P0(x0,y0)的坐標(biāo)。 P y L P0 x(3)直線關(guān)于點(diǎn)對稱L:AX+BY+C=0關(guān)于點(diǎn)P(X0、Y0)的對稱直線:A(2X0-X)+B(2Y0-Y)+C=0(4)直線關(guān)于直線對稱①幾種特殊位置的對稱:已知曲線f(x、y)=0關(guān)于x軸對稱曲線是f(x、-y)=0關(guān)于y=x對稱曲線是f(y、x)=0關(guān)于y軸對稱曲線是f(-x、y)=0關(guān)于y=-x對稱曲線是f(-y、-x)=0關(guān)于原點(diǎn)對稱曲線是f(-x、-y)=0關(guān)于x=a對稱曲線是f(2a-x、y)=0關(guān)于y=b對稱曲線是f(x、2b-y)=0一般位置的對稱、結(jié)合平幾知識找出相關(guān)特征,逐步求解。三、簡單的線性規(guī)劃LY不等式表示的區(qū)域OXAX+BY+C=0約束條件、線性約束條件、目標(biāo)函數(shù)、線性目標(biāo)函數(shù)、線性規(guī)劃,可行解,最優(yōu)解。要點(diǎn):①作圖必須準(zhǔn)確(建議稍畫大一點(diǎn))。②線性約束條件必須考慮完整。③先找可行域再找最優(yōu)解。四、圓的方程1、圓的方程:①標(biāo)準(zhǔn)方程,c(a、b)為圓心,r為半徑。②一般方程:,,當(dāng)時(shí),表示一個(gè)點(diǎn)。當(dāng)時(shí),不表示任何圖形。③參數(shù)方程:為參數(shù)以A(X1,Y1),B(X2,Y2)為直徑的兩端點(diǎn)的圓的方程是(X-X1)(X-X2)+(Y-Y1)(Y-Y2)=02、點(diǎn)與圓的位置關(guān)系:考察點(diǎn)到圓心距離d,然后與r比較大小。3、直線和圓的位置關(guān)系:相交、相切、相離判定:①聯(lián)立方程組,消去一個(gè)未知量,得到一個(gè)一元二次方程:△>0相交、△=0相切、△<0相離②利用圓心c(a、b)到直線AX+BY+C=0的距離d來確定:d<r相交、d=r相切d>r相離(直線與圓相交,注意半徑、弦心距、半弦長所組成的kt△)4、圓的切線:(1)過圓上一點(diǎn)的切線方程與圓相切于點(diǎn)(x1、y1)的切線方程是與圓相切于點(diǎn)(x1、y1)的切成方程為:與圓相切于點(diǎn)(x1、y1)的切線是(2)過圓外一點(diǎn)切線方程的求法:已知:p0(x0,y0)是圓外一點(diǎn)①設(shè)切點(diǎn)是p1(x1、y1)解方程組先求出p1的坐標(biāo),再寫切線的方程②設(shè)切線是即再由,求出k,再寫出方程。(當(dāng)k值唯一時(shí),應(yīng)結(jié)合圖形、考察是否有垂直于x軸的切線)③已知斜率的切線方程:設(shè)(b待定),利用圓心到L距離為r,確定b。5、圓與圓的位置關(guān)系由圓心距進(jìn)行判斷、相交、相離(外離、內(nèi)含)、相切(外切、內(nèi)切)6、圓系①同心圓系:,(a、b為常數(shù),r為參數(shù))或:(D、E為常數(shù),F(xiàn)為參數(shù))②圓心在x軸:③圓心在y軸:④過原點(diǎn)的圓系方程⑤過兩圓和的交點(diǎn)的圓系方程為(不含C2),其中入為參數(shù)若C1與C2相交,則兩方程相減所得一次方程就是公共弦所在直線方程。類型一:圓的方程例1求過兩點(diǎn)、且圓心在直線上的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程并判斷點(diǎn)與圓的關(guān)系.分析:欲求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,需求出圓心坐標(biāo)的圓的半徑的大小,而要判斷點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,只須看點(diǎn)與圓心的距離和圓的半徑的大小關(guān)系,若距離大于半徑,則點(diǎn)在圓外;若距離等于半徑,則點(diǎn)在圓上;若距離小于半徑,則點(diǎn)在圓內(nèi).解法一:(待定系數(shù)法)設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.∵圓心在上,故.∴圓的方程為.又∵該圓過、兩點(diǎn).∴解之得:,.所以所求圓的方程為.解法二:(直接求出圓心坐標(biāo)和半徑)因?yàn)閳A過、兩點(diǎn),所以圓心必在線段的垂直平分線上,又因?yàn)椋实男甭蕿?,又的中點(diǎn)為,故的垂直平分線的方程為:即.又知圓心在直線上,故圓心坐標(biāo)為∴半徑.故所求圓的方程為.又點(diǎn)到圓心的距離為.∴點(diǎn)在圓外.說明:本題利用兩種方法求解了圓的方程,都圍繞著求圓的圓心和半徑這兩個(gè)關(guān)鍵的量,然后根據(jù)圓心與定點(diǎn)之間的距離和半徑的大小關(guān)系來判定點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,若將點(diǎn)換成直線又該如何來判定直線與圓的位置關(guān)系呢?例2求半徑為4,與圓相切,且和直線相切的圓的方程.分析:根據(jù)問題的特征,宜用圓的標(biāo)準(zhǔn)方程求解.解:則題意,設(shè)所求圓的方程為圓.圓與直線相切,且半徑為4,則圓心的坐標(biāo)為或.又已知圓的圓心的坐標(biāo)為,半徑為3.若兩圓相切,則或.(1)當(dāng)時(shí),,或(無解),故可得.∴所求圓方程為,或.(2)當(dāng)時(shí),,或(無解),故.∴所求圓的方程為,或.說明:對本題,易發(fā)生以下誤解:由題意,所求圓與直線相切且半徑為4,則圓心坐標(biāo)為,且方程形如.又圓,即,其圓心為,半徑為3.若兩圓相切,則.故,解之得.所以欲求圓的方程為,或.上述誤解只考慮了圓心在直線上方的情形,而疏漏了圓心在直線下方的情形.另外,誤解中沒有考慮兩圓內(nèi)切的情況.也是不全面的.例3求經(jīng)過點(diǎn),且與直線和都相切的圓的方程.分析:欲確定圓的方程.需確定圓心坐標(biāo)與半徑,由于所求圓過定點(diǎn),故只需確定圓心坐標(biāo).又圓與兩已知直線相切,故圓心必在它們的交角的平分線上.解:∵圓和直線與相切,∴圓心在這兩條直線的交角平分線上,又圓心到兩直線和的距離相等.∴.∴兩直線交角的平分線方程是或.又∵圓過點(diǎn),∴圓心只能在直線上.設(shè)圓心∵到直線的距離等于,∴.化簡整理得.解得:或∴圓心是,半徑為或圓心是,半徑為.∴所求圓的方程為或.說明:本題解決的關(guān)鍵是分析得到圓心在已知兩直線的交角平分線上,從而確定圓心坐標(biāo)得到圓的方程,這是過定點(diǎn)且與兩已知直線相切的圓的方程的常規(guī)求法.例4、設(shè)圓滿足:(1)截軸所得弦長為2;(2)被軸分成兩段弧,其弧長的比為,在滿足條件(1)(2)的所有圓中,求圓心到直線的距離最小的圓的方程.分析:要求圓的方程,只須利用條件求出圓心坐標(biāo)和半徑,便可求得圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.滿足兩個(gè)條件的圓有無數(shù)個(gè),其圓心的集合可看作動(dòng)點(diǎn)的軌跡,若能求出這軌跡的方程,便可利用點(diǎn)到直線的距離公式,通過求最小值的方法找到符合題意的圓的圓心坐標(biāo),進(jìn)而確定圓的半徑,求出圓的方程.解法一:設(shè)圓心為,半徑為.則到軸、軸的距離分別為和.由題設(shè)知:圓截軸所得劣弧所對的圓心角為,故圓截軸所得弦長為.∴又圓截軸所得弦長為2.∴.又∵到直線的距離為∴當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取“=”號,此時(shí).這時(shí)有∴或又故所求圓的方程為或解法二:同解法一,得.∴.∴.將代入上式得:.上述方程有實(shí)根,故,∴.將代入方程得.又∴.由知、同號.故所求圓的方程為或.說明:本題是求點(diǎn)到直線距離最小時(shí)的圓的方程,若變換為求面積最小呢?類型二:切線方程、切點(diǎn)弦方程、公共弦方程例5已知圓,求過點(diǎn)與圓相切的切線.解:∵點(diǎn)不在圓上,∴切線的直線方程可設(shè)為根據(jù)∴解得所以即因?yàn)檫^圓外一點(diǎn)作圓得切線應(yīng)該有兩條,可見另一條直線的斜率不存在.易求另一條切線為.說明:上述解題過程容易漏解斜率不存在的情況,要注意補(bǔ)回漏掉的解.本題還有其他解法,例如把所設(shè)的切線方程代入圓方程,用判別式等于0解決(也要注意漏解).還可以運(yùn)用,求出切點(diǎn)坐標(biāo)、的值來解決,此時(shí)沒有漏解.例6兩圓與相交于、兩點(diǎn),求它們的公共弦所在直線的方程.分析:首先求、兩點(diǎn)的坐標(biāo),再用兩點(diǎn)式求直線的方程,但是求兩圓交點(diǎn)坐標(biāo)的過程太繁.為了避免求交點(diǎn),可以采用“設(shè)而不求”的技巧.解:設(shè)兩圓、的任一交點(diǎn)坐標(biāo)為,則有:①②①-②得:.∵、的坐標(biāo)滿足方程.∴方程是過、兩點(diǎn)的直線方程.又過、兩點(diǎn)的直線是唯一的.∴兩圓、的公共弦所在直線的方程為.說明:上述解法中,巧妙地避開了求、兩點(diǎn)的坐標(biāo),雖然設(shè)出了它們的坐標(biāo),但并沒有去求它,而是利用曲線與方程的概念達(dá)到了目標(biāo).從解題的角度上說,這是一種“設(shè)而不求”的技巧,從知識內(nèi)容的角度上說,還體現(xiàn)了對曲線與方程的關(guān)系的深刻理解以及對直線方程是一次方程的本質(zhì)認(rèn)識.它的應(yīng)用很廣泛.例7、過圓外一點(diǎn),作這個(gè)圓的兩條切線、,切點(diǎn)分別是、,求直線的方程。練習(xí):1.求過點(diǎn),且與圓相切的直線的方程.解:設(shè)切線方程為,即,∵圓心到切線的距離等于半徑,∴,解得, ∴切線方程為,即,當(dāng)過點(diǎn)的直線的斜率不存在時(shí),其方程為,圓心到此直線的距離等于半徑,故直線也適合題意。所以,所求的直線的方程是或.2、過坐標(biāo)原點(diǎn)且與圓相切的直線的方程為解:設(shè)直線方程為,即.∵圓方程可化為,∴圓心為(2,-1),半徑為.依題意有,解得或,∴直線方程為或.3、已知直線與圓相切,則的值為.解:∵圓的圓心為(1,0),半徑為1,∴,解得或.類型三:弦長、弧問題例8、求直線被圓截得的弦的長.例9、直線截圓得的劣弧所對的圓心角為解:依題意得,弦心距,故弦長,從而△OAB是等邊三角形,故截得的劣弧所對的圓心角為.例10、求兩圓和的公共弦長類型四:直線與圓的位置關(guān)系例11、已知直線和圓,判斷此直線與已知圓的位置關(guān)系.例12、若直線與曲線有且只有一個(gè)公共點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.解:∵曲線表示半圓,∴利用數(shù)形結(jié)合法,可得實(shí)數(shù)的取值范圍是或.例13圓上到直線的距離為1的點(diǎn)有幾個(gè)?分析:借助圖形直觀求解.或先求出直線、的方程,從代數(shù)計(jì)算中尋找解答.解法一:圓的圓心為,半徑.設(shè)圓心到直線的距離為,則.如圖,在圓心同側(cè),與直線平行且距離為1的直線與圓有兩個(gè)交點(diǎn),這兩個(gè)交點(diǎn)符合題意.又.∴與直線平行的圓的切線的兩個(gè)切點(diǎn)中有一個(gè)切點(diǎn)也符合題意.∴符合題意的點(diǎn)共有3個(gè).解法二:符合題意的點(diǎn)是平行于直線,且與之距離為1的直線和圓的交點(diǎn).設(shè)所求直線為,則,∴,即,或,也即,或.設(shè)圓的圓心到直線、的距離為、,則,.∴與相切,與圓有一個(gè)公共點(diǎn);與圓相交,與圓有兩個(gè)公共點(diǎn).即符合題意的點(diǎn)共3個(gè).說明:對于本題,若不留心,則易發(fā)生以下誤解:設(shè)圓心到直線的距離為,則.∴圓到距離為1的點(diǎn)有兩個(gè).顯然,上述誤解中的是圓心到直線的距離,,只能說明此直線與圓有兩個(gè)交點(diǎn),而不能說明圓上有兩點(diǎn)到此直線的距離為1.到一條直線的距離等于定值的點(diǎn),在與此直線距離為這個(gè)定值的兩條平行直線上,因此題中所求的點(diǎn)就是這兩條平行直線與圓的公共點(diǎn).求直線與圓的公共點(diǎn)個(gè)數(shù),一般根據(jù)圓與直線的位置關(guān)系來判斷,即根據(jù)圓心與直線的距離和半徑的大小比較來判斷.練習(xí)1:直線與圓沒有公共點(diǎn),則的取值范圍是解:依題意有,解得.∵,∴.練習(xí)2:若直線與圓有兩個(gè)不同的交點(diǎn),則的取值范圍是.解:依題意有,解得,∴的取值范圍是.練習(xí)3、圓上到直線的距離為的點(diǎn)共有().(A)1個(gè)(B)2個(gè)(C)3個(gè)(D)4個(gè)分析:把化為,圓心為,半徑為,圓心到直線的距離為,所以在圓上共有三個(gè)點(diǎn)到直線的距離等于,所以選C.練習(xí)4、過點(diǎn)作直線,當(dāng)斜率為何值時(shí),直線與圓有公共點(diǎn),如圖所示.分析:觀察動(dòng)畫演示,分析思路.PEOyxPEOyx即根據(jù)有整理得解得.類型五:圓與圓的位置關(guān)系問題導(dǎo)學(xué)四:圓與圓位置關(guān)系如何確定?例14、判斷圓與圓的位置關(guān)系,例15:圓和圓的公切線共有條。解:∵圓的圓心為,半徑,圓的圓心為,半徑,∴.∵,∴兩圓相交.共有2條公切線。練習(xí)1:若圓與圓相切,則實(shí)數(shù)的取值集合是.解:∵圓的圓心為,半徑,圓的圓心為,半徑,且兩圓相切,∴或,∴或,解得或,或或,∴實(shí)數(shù)的取值集合是.2:求與圓外切于點(diǎn),且半徑為的圓的方程.解:設(shè)所求圓的圓心為,則所求圓的方程為.∵兩圓外切于點(diǎn),∴,∴,∴,∴所求圓的方程為.類型六:圓中的對稱問題例16、圓關(guān)于直線對稱的圓的方程是GOBNMyAx圖3CA’例17GOBNMyAx圖3CA’(1)求光線和反射光線所在的直線方程.(2)光線自到切點(diǎn)所經(jīng)過的路程.分析、略解:觀察動(dòng)畫演示,分析思路.根據(jù)對稱關(guān)系,首先求出點(diǎn)的對稱點(diǎn)的坐標(biāo)為,其次設(shè)過的圓的切線方程為根據(jù),即求出圓的切線的斜率為或進(jìn)一步求出反射光線所在的直線的方程為或最后根據(jù)入射光與反射光關(guān)于軸對稱,求出入射光所在直線方程為或光路的距離為,可由勾股定理求得.說明:本題亦可把圓對稱到軸下方,再求解.類型七:圓中的最值問題例18:圓上的點(diǎn)到直線的最大距離與最小距離的差是解:∵圓的圓心為(2,2),半徑,∴圓心到直線的距離,∴直線與圓相離,∴圓上的點(diǎn)到直線的最大距離與最小距離的差是.例19(1)已知圓,為圓上的動(dòng)點(diǎn),求的最大、最小值.(2)已知圓,為圓上任一點(diǎn).求的最大、最小值,求的最大、最小值.分析:(1)、(2)兩小題都涉及到圓上點(diǎn)的坐標(biāo),可考慮用圓的參數(shù)方程或數(shù)形結(jié)合解決.解:(1)(法1)由圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.可設(shè)圓的參數(shù)方程為(是參數(shù)).則(其中).所以,.(法2)圓上點(diǎn)到原點(diǎn)距離的最大值等于圓心到原點(diǎn)的距離加上半徑1,圓上點(diǎn)到原點(diǎn)距離的最小值等于圓心到原點(diǎn)的距離減去半徑1.所以..所以..(2)(法1)由得圓的參數(shù)方程:是參數(shù).則.令,得,.所以,.即的最大值為,最小值為.此時(shí).所以的最大值為,最小值為.(法2)設(shè),則.由于是圓上點(diǎn),當(dāng)直線與圓有交點(diǎn)時(shí),如圖所示,兩條切線的斜率分別是最大、最小值.由,得.所以的最大值為,最小值為.令,同理兩條切線在軸上的截距分別是最大、最小值.由,得.所以的最大值為,最小值為.例20:已知,,點(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng),則的最小值是.解:設(shè),則.設(shè)圓心為,則,∴的最小值為.練習(xí):1:已知點(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng).(1)求的最大值與最小值;(2)求的最大值與最小值.解:(1)設(shè),則表示點(diǎn)與點(diǎn)(2,1)連線的斜率.當(dāng)該直線與圓相切時(shí),取得最大值與最小值.由,解得,∴的最大值為,最小值為.(2)設(shè),則表示直線在軸上的截距.當(dāng)該直線與圓相切時(shí),取得最大值與最小值.由,解得,∴的最大值為,最小值為.2設(shè)點(diǎn)是圓是任一點(diǎn),求的取值范圍.分析一:利用圓上任一點(diǎn)的參數(shù)坐標(biāo)代替、,轉(zhuǎn)化為三角問題來解決.解法一:設(shè)圓上任一點(diǎn)則有,∴,∴∴.即()∴.又∵∴解之得:.分析二:的幾何意義是過圓上一動(dòng)點(diǎn)和定點(diǎn)的連線的斜率,利用此直線與圓有公共點(diǎn),可確定出的取值范圍.解法二:由得:,此直線與圓有公共點(diǎn),故點(diǎn)到直線的距離.∴解得:.另外,直線與圓的公共點(diǎn)還可以這樣來處理:由消去后得:,此方程有實(shí)根,故,解之得:.說明:這里將圓上的點(diǎn)用它的參數(shù)式表示出來,從而將求變量的范圍問題轉(zhuǎn)化成三角函數(shù)的有關(guān)知識來求解.或者是利用其幾何意義轉(zhuǎn)化成斜率來求解,使問題變得簡捷方便.3、已知點(diǎn),點(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng),求的最大值和最小值.類型八:軌跡問題例21、基礎(chǔ)訓(xùn)練:已知點(diǎn)與兩個(gè)定點(diǎn),的距離的比為,求點(diǎn)的軌跡方程.例22、已知線段的端點(diǎn)的坐標(biāo)是(4,3),端點(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng),求線段的中點(diǎn)的軌跡方程.例23如圖所示,已知圓與軸的正方向交于點(diǎn),點(diǎn)在直線上運(yùn)動(dòng),過做圓的切線,切點(diǎn)為,求垂心的軌跡.分析:按常規(guī)求軌跡的方法,設(shè),找的關(guān)系非常難.由于點(diǎn)隨,點(diǎn)運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng),可考慮,,三點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系.解:設(shè),,連結(jié),,則,,是切線,所以,,,所以四邊形是菱形.所以,得又滿足,所以即是所求軌跡方程.說明:題目巧妙運(yùn)用了三角形垂心的性質(zhì)及菱形的相關(guān)知識.采取代入法求軌跡方程.做題時(shí)應(yīng)注意分析圖形的幾何性質(zhì),求軌跡時(shí)應(yīng)注意分析與動(dòng)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的點(diǎn),如相關(guān)聯(lián)點(diǎn)軌跡方程已知,可考慮代入法.類型九:圓的綜合應(yīng)用例24、已知圓與直線相交于、兩點(diǎn),為原點(diǎn),且,求實(shí)數(shù)的值.分析:利用幾何法求解,或利用轉(zhuǎn)移法求解,或利用參數(shù)法求解.解法一:如圖,在矩形中,連結(jié),交于,顯然,,在直角三角形中,若設(shè),則.由,即,也即,這便是的軌跡方程.解法二:設(shè)、、,則,.又,即.①又與的中點(diǎn)重合,故,,即②①+②,有.這就是所求的軌跡方程.解法三:設(shè)、、,由于為矩形,故與的中點(diǎn)重合,即有,①,②又由有③聯(lián)立①、②、③消去、,即可得點(diǎn)的軌跡方程為.說明:本題的條件較多且較隱含,解題時(shí),思路應(yīng)清晰,且應(yīng)充分利用圖形的幾何性質(zhì),否則,將使解題陷入困境之中.本題給出三種解法.其中的解法一是幾何方法,它充分利用了圖形中隱含的數(shù)量關(guān)系.而解法二與解法三,從本質(zhì)上是一樣的,都可以稱為參數(shù)方法.解法二涉及到了、、、四個(gè)參數(shù),故需列出五個(gè)方程;而解法三中,由于借助了圓的參數(shù)方程,只涉及到兩個(gè)參數(shù)、,故只需列出三個(gè)方程便可.上述三種解法的共同之處是,利用了圖形的幾何特征,借助數(shù)形結(jié)合的思想方法求解.練習(xí):1、由動(dòng)點(diǎn)向圓引兩條切線、,切點(diǎn)分別為、,=600,則動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程是.解:設(shè).∵=600,∴=300.∵,∴,∴,化簡得,∴動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程是.練習(xí)鞏固:設(shè)為兩定點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)到點(diǎn)的距離與到點(diǎn)的距離的比為定值,求點(diǎn)的軌跡.解:設(shè)動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)為.由,得,化簡得.當(dāng)時(shí),化簡得,整理得;當(dāng)時(shí),化簡得.所以當(dāng)時(shí),點(diǎn)的軌跡是以為圓心,為半徑的圓;當(dāng)時(shí),點(diǎn)的軌跡是軸.2、已知兩定點(diǎn),,如果動(dòng)點(diǎn)滿足,則點(diǎn)的軌跡所包圍的面積等于解:設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)是.由,得,化簡得,∴點(diǎn)的軌跡是以(2,0)為圓心,2為半徑的圓,∴所求面積為.4、已知定點(diǎn),點(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng),是線段上的一點(diǎn),且,問點(diǎn)的軌跡是什么?解:設(shè).∵,∴,∴,∴.∵點(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng),∴,∴,即,∴點(diǎn)的軌跡方程是.例5、已知定點(diǎn),點(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng),的平分線交于點(diǎn),則點(diǎn)的軌跡方程是.解:設(shè).∵是的平分線,∴,∴.由變式1可得點(diǎn)的軌跡方程是.練習(xí)鞏固:已知直線與圓相交于、兩點(diǎn),以、為鄰邊作平行四邊形,求點(diǎn)的軌跡方程.解:設(shè),的中點(diǎn)為.∵是平行四邊形,∴是的中點(diǎn),∴點(diǎn)的坐標(biāo)為,且.∵直線經(jīng)過定點(diǎn),∴,∴,化簡得.∴點(diǎn)的軌跡方程是.類型九:圓的綜合應(yīng)用例25、已知圓與直線相交于、兩點(diǎn),為原點(diǎn),且,求實(shí)數(shù)的值.分析:設(shè)、兩點(diǎn)的坐標(biāo)為、,則由,可得,再利用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系求解.或因?yàn)橥ㄟ^原點(diǎn)的直線的斜率為,由直線與圓的方程構(gòu)造以為未知數(shù)的一元二次方程,由根與系數(shù)關(guān)系得出的值,從而使問題得以解決.解法一:設(shè)點(diǎn)、的坐標(biāo)為、.一方面,由,得,即,也即:.①另一方面,、是方程組的實(shí)數(shù)解,即、是方程②的兩個(gè)根.∴,.③又、在直線上,∴.將③代入,得.④將

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