姚婷
直線和圓是解析幾何中簡單卻又變化豐富、應用廣泛的內(nèi)容之一,同時也是應用解析法解決平面幾何問題的基礎,對直線和圓、圓與圓的位置關系的考查,歷來是考試的重點和難點.本文試結合一些典型例題,對此類問題進行分類,并簡述處理的策略,希望對你有所幫助.
一、點線及面之遠近,線段長度為其宗
判斷直線與圓的位置關系有兩種方法:一是利用判別式法;二是利用圓心到直線的距離與圓的半徑的大小關系.
例1 若過點A(4,0)的直線l與曲線(x-2)2+y2=1有公共點,求直線l的斜率k的取值范圍,
說明 直線與圓的位置關系問題,可以從幾何和代數(shù)兩方面人手.相切問題應抓住角度問題求斜率;相交問題應抓住半徑、弦心距、半弦長構造的直角三角形使問題簡化.
二、大小位置飄不定,兩點等距為其宗
“代數(shù)”是解決幾何問題時的重要工具,“幾何”才是問題的起點和終點.在解決有關解析幾何問題時,首先分析圖形特點,挖掘幾何特征,嘗試用平面幾何知識進行解決,這樣不僅能體現(xiàn)問題的本質,還能避免繁瑣的運算;如果行不通,再用坐標法進行解決,這是常用的解題思路.
例2 設圓滿足:①截y軸所得弦長為2;②被x軸分成兩段圓弧,其弧長的比為3:1,在滿足條件的所有圓中,求圓心到直線l:x-2y=O的距離最小的圓的方程,
說明 本題涉及圓的方程、函數(shù)與方程、最值的求法,所給出的條件比較新穎,靈活運用幾何知識和代數(shù)知識將條件恰當轉化、推演,用待定系數(shù)法求圓的方程是很自然的選擇.在求解與圓有關的問題時,應注意多利用圓的相關幾何性質,這樣利于簡化解題步驟.
三、道是無圓卻有圓,“圓”來是你
有些幾何問題,從表面看似乎與圓無關,但如果我們能深入挖掘題中隱含條件,善于聯(lián)想所學知識,巧妙地構造符合題意特征的輔助圓,再利用圓的有關性質來解決問題,往往能起到化隱為顯、化難為易的效果,
例3 在平面直角坐標系zOy中,若與點A(2,2)的距離為1且與點B(m,o)的距離為3的直線恰有兩條,求實數(shù)m的取值范圍,
說明 本題涉及兩圓位置關系的考查.兩圓,由遠及近,相離,外切,相交,內(nèi)切,內(nèi)含.兩圓的位置關系,常利用圓心距與兩圓半徑的和或差的大小關系來判斷.正所謂,題中無圓,心中有圓,“圓”來是你!