人教a版高中數(shù)學(xué)必修二421《直線與圓的位置關(guān)系（2）》word教案(文件)
【正文】 所以5|5| b?≤ 5 .所以 0≤b≤10,即 b 的最大值是 10. 解法二 :(代數(shù)解法 )：設(shè) x2y=b,代入方程 x2+y22x+4y=0,得 (2y+b)2+y22(2y+b)+4y=0,即5y2+4by+b22b= ,所以其判別式 Δ=16b220(b22b)=40b4b2≥0,即b210b≤0,0≤b≤ b 的最大值是 10. 點(diǎn)評(píng) :比較兩個(gè)解法 ,我們可以看到 ,數(shù)形結(jié)合的方法難想但簡(jiǎn)單 ,代數(shù)法易想但較繁 ,要多練習(xí)以抓住規(guī)律 . 例 3 已知圓 C： (x－ 1)2＋ (y－ 2)2=25,直線 l： (2m+1)x+(m+1)y－ 7m－ 4=0(m∈ R). (1)證明不論 m 取什么實(shí)數(shù) ,直線 l與圓恒交于兩點(diǎn)； (2)求直線被圓 C 截得的弦長(zhǎng)最小時(shí) l的方程 . 活動(dòng)： 學(xué)生先思考 ,然后討論 ,教師引導(dǎo)學(xué)生考慮問(wèn)題的方法 ,由于直線過(guò)定點(diǎn) ,如果該定點(diǎn)在圓內(nèi) ,此題便可解得 .最短的弦就是與過(guò)定點(diǎn)與此直徑垂直的弦 . 解 :(1)證明： 因?yàn)?l 的方程為 (x+y－ 4)+m(2x+y－ 7)= m∈ R,所以??? ??? ??? .04 ,072 yx yx,解得??? ??,1,3yx即 l恒過(guò)定點(diǎn) A(3,1).因?yàn)閳A心 C(1,2),｜ AC｜ = 5 ＜ 5(半徑 ),所以點(diǎn) A在圓 C內(nèi) ,從而直線 l恒與圓 C 相交于兩點(diǎn) . (2)弦長(zhǎng)最小時(shí) ,l⊥ AC,由 kAC=－21,所以 l的方程為 2x－ y－ 5=0. 點(diǎn)評(píng)： 證明直線與圓恒相交 ,一是可以將直線與圓的方程聯(lián)立方程組 ,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為一元二次方程 ,根據(jù)判別式與 0 的大小來(lái)判斷 ,這是通性通法 ,但過(guò)程繁瑣 ,計(jì)算量大；二是說(shuō)明直線過(guò)圓內(nèi)一點(diǎn) ,由此直線與圓必相交 .對(duì)于圓中過(guò) A 點(diǎn)的弦 ,以直徑為最長(zhǎng) ,過(guò) A 點(diǎn)與此 直徑垂直的弦為最短 . 變式訓(xùn)練 求圓 x2+y2+4x2y+4=0 上的點(diǎn)到直線 y=x1 的最近距離和最遠(yuǎn)距離 . 解 :圓方程化為 (x+2)2+(y1)2=1, 圓心 (2,1)到直線 y=x1 的距離為 d=22 )1(1|112| ?? ??? =2 2 , 所以所求的最近距離為 2 2 1,最遠(yuǎn)距離為 2 2 +1. （四） 知能訓(xùn)練 l:y=2x－ 2,圓 C:x2＋ y2＋ 2x＋ 4y＋ 1=0,請(qǐng)判斷直線 l與圓 C 的位置關(guān)系 ,若相交 ,則求直線 l被圓 C 所截的線段長(zhǎng) . 活動(dòng) :請(qǐng)大家獨(dú)立思考 ,多想些辦法 .然后相互討論 ,比較解法的不同之處 .學(xué)生進(jìn)行解答 ,教師巡視 ,掌握學(xué)生的一般解題情況 . 解法一： 由方程組??? ????? ?? .0142,2222 xxyxxy 解得?????????????????,4,154,53yxyx或 即直線 l與圓 C 的交點(diǎn)坐標(biāo)為 (53 ,－ 54 )和 (－ 1,－ 4),則截得線段長(zhǎng)為 558 . 解法二： 由方程組 (略 )消去 y,得 5x2＋ 2x－ 3=0, 設(shè)直線與圓交點(diǎn)為 A(x1,y1),B(x2,y2),則 AB 中點(diǎn)為 (51 , 512 ), 所以?????????????,53,522111xxyx得 (x1x2)2=2564 , 則所截線段長(zhǎng)為 |AB|=(1+k2)(x1x2)2= 558 . 解法三：圓心 C 為 (－ 1,－ 2),半徑 r=2,設(shè)交點(diǎn)為 A、 B,圓心 C 到直線 l 之距 d= 552,所以 5542 || 22 ??? drAB.則所截線段長(zhǎng)為 |AB|= 558. 點(diǎn)評(píng) :前者直接求交點(diǎn)坐標(biāo) ,再用兩點(diǎn)距離公式求值；后者雖然也用兩點(diǎn)距離公式 ,但借用
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