已知圆C:,直线l过定点.
(1)若直线l与圆C相切,求直线l的方程;
(2)若直线l与圆C相交于P,Q两点,求的面积的最大值,并求此时直线l的方程.
(1)或
【分析】
(1)通过直线的斜率存在与不存在两种情况,利用直线的方程与圆C相切,圆心到直线的距离等于半径即可求解直线的方程;
(2)设直线方程为,求出圆心到直线的距离、求得弦长,得到的面积的表达式,利用二次函数求出面积的最大值时的距离,然后求出直线的斜率,即可得到直线的方程.
【详解】
(1)①若直线l1的斜率不存在,则直线l1:x=1,符合题意.
②若直线l1斜率存在,设直线l1的方程为,即.
由题意知,圆心(3,4)到已知直线l1的距离等于半径2,即: ,解之得 . 所求直线l1的方程是或.
(2)直线与圆相交,斜率必定存在,且不为0, 设直线方程为,
则圆心到直线l1的距离
又∵△CPQ的面积
=
∴当d=时,S取得最大值2.
∴= ∴ k=1 或k=7
所求直线l1方程为 x-y-1=0或7x-y-7=0 .
【点睛】
本题主要考查了直线与圆的位置关系的应用,其中解答中涉及到直线与圆相切,圆的弦长公式,以及三角形的面积公式和二次函数的性质等知识点的综合考查,其中熟记直线与圆的位置关系的应用,合理准确计算是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.
圆的定义:
平面内与一定点的距离等于定长的点的集合是圆。定点就是圆心,定长就是半径。
圆的标准方程:
圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2,,圆心(a,b),半径为r;特别当圆心是(0,0),半径为r时,圆的标准方程为x2+y2=r2。
圆的一般方程:
圆的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0,
当D2+E2-4F>0时,表示圆心在,半径为的圆;
当D2+E2-4F=0时,表示点;
当D2+E2-4F<0时,不表示任何图形。
圆的定义的理解:
(1)定位条件:圆心;定形条件:半径。
(2)当圆心位置与半径大小确定后,圆就唯一确定了.因此一个圆最基本的要素是圆心和半径.
圆的方程的理解:
(1)圆的标准方程中含有a,b,r三个独立的系数,因此,确定一个圆需三个独立的条件.其中圆心是圆的定位条件,半径是圆的定形条件.
(2)圆的标准方程的优点在于明确显示了圆心和半径.
(3)圆的一般方程形式的特点:
a.的系数相同且不等于零;
b.不含xy项.
(4)形如的方程表示圆的条件:
a.A=C≠0;
b.B=0;
c.即
几种特殊位置的圆的方程:
条件 | 标准方程 | 一般方程 |
圆心在原点 |
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过原点 |
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圆心在x轴上 |
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圆心在y轴上 |
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与x轴相切 |
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与y轴相切 |
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与x,y轴都相切 |
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圆心在x轴上且过原点 |
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圆心在y轴上且过原点 |
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