平面解析几何直线圆与圆的位置关系及空间直角坐标系学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:71 大小:1.8MB 金币:10 举报 版权申诉
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/重点难点重点:直线与圆的位置关系,圆的切线方程和弦(héxián)长问题.难点:圆的综合问题的解题思路.d<r⇔直线(zhíxiàn)与圆;d=r⇔直线(zhíxiàn)与圆;d>r⇔直线(zhíxiàn)与圆.Δ>0⇔直线(zhíxiàn)与圆;Δ=0⇔直线(zhíxiàn)与圆;Δ<0⇔直线(zhíxiàn)与圆.2.圆的切线(1)求过圆上的一点(x0,y0)的圆的切线方程:先求切点与圆心连线的斜率k,再由垂直关系知切线斜率为-,由点斜式方程可求得切线方程.如果k=0或k不存在(cúnzài),则可直接得切线方程为x=x0或y=y0.(2)求过圆外一点(x0,y0)的圆的切线方程:①几何方法:设切线方程为y-y0=k(x-x0),即kx-y-kx0+y0=0.由圆心到直线的距离等于半径,可求得k.②代数方法:设切线方程为y-y0=k(x-x0),即y=kx-kx0+y0,代入圆的方程,得到一个关于x的一元二次方程,由Δ=0,可求得k.经过圆上一点的圆的切线有且仅有一条(yītiáo);经过圆外一点P(x0,y0)的圆的切线有两条,因此用点斜式或斜截式直线方程求切线时,若有两解,则所求两条切线方程可得,若仅有一解,则另一条(yītiáo)必为x=x0./二、圆与圆的位置关系(guānxì)1.用几何方法判断圆与圆的位置关系(guānxì)两圆(x-a1)2+(y-b1)2=r12(r1>0)与(x-a2)2+(y-b2)2=r22(r2>0)的圆心距为d,则d>r1+r2⇔两圆;d=r1+r2⇔两圆;|r1-r2|<d<r1+r2⇔两圆;d=|r1-r2|⇔两圆;0≤d<|r1-r2|⇔两圆2.用代数方法判断两圆的位置关系有两组不同(bùtónɡ)的实数解⇔两圆;有两组相同的实数解⇔两圆;无实数解⇔两圆外离或内含.3.圆系方程※具有(jùyǒu)某一共同性质的所有圆的集合叫圆系,它的方程叫圆系方程.(1)同心圆系:设圆C的一般方程为:x2+y2+Dx+Ey+F=0,则与圆C同心的圆系方程为:x2+y2+Dx+Ey+λ=0.(2)相交圆系:过两个已知圆x2+y2+D1x+E1y+F1=0和x2+y2+D2x+E2y+F2=0的交点的圆系方程为:x2+y2+D1x+E1y+F1+λ(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0(λ≠-1).①方程①是一个圆系方程,这些圆的圆心(yuánxīn)都在两圆的连心线上,圆系方程代表的圆不包含圆x2+y2+D2x+E2y+F2=0.λ=-1时,①式变为一直线:(D1-D2)x+(E1-E2)y+(F1-F2)=0②若两圆相交,则方程②是它们的公共弦所在直线的方程;若两圆相切,则方程②就是它们的公切线方程.三、空间直角坐标系1.轴的选取原则(yuánzé)我们所使用的坐标系都是右手直角坐标系:①伸开右手,拇指指向x轴正方向,食指指向y轴正方向,则中指指向z轴正方向.②从z轴的正方向看,x轴的正半轴沿逆时针方向旋转90°能与y轴的正半轴重合.③伸开右手,让拇指指向z轴正方向,四指指向x轴正方向,然后将四指自然弯曲90°能指向y轴的正方向.2.坐标与坐标平面(1)过点P作一个平面平行(píngxíng)于平面yOz(垂直于x轴),这个平面与x轴的交点记为Px,它在x轴上的坐标为x,这个数x叫做点P的横坐标;(2)过点P作一个平面平行(píngxíng)于平面xOz(垂直于y轴),这个平面与y轴的交点记为Py,它在y轴上的坐标为y,这个数y叫做点P的纵坐标;(3)过点P作一个平面平行(píngxíng)于平面xOy(垂直于z轴),这个平面与z轴的交点记为Pz,它在z轴上的坐标为z,这个数z叫点P的竖坐标.(4)每两条坐标轴分别确定的平面yOz,xOz,xOy叫做坐标平面.①xOy平面上点的坐标形如(x,y,0),yOz平面上点的坐标形如(0,y,z),xOz平面上点的坐标形如(x,0,z).②x轴上的点形如(x,0,0),y轴上的点形如(0,y,0),z轴上的点形如(0,0,z);③三个坐标平面把空间(kōngjiān)分为八个部分,每一部分称为一个卦限,在坐标平面xOy上方,分别对应该坐标平面上四个象限的卦限,称第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ卦限,在下方的称为第Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ卦限./误区警示1.讨论直线与圆相切、相交的问题时,主要运用(yùnyòng)几何方法,即用圆心到直线的距离和半径讨论,而用判别式法计算量大,且易出错.2.两个圆的方程联立后消元(如消去y),Δ=0与两圆相切不等价.3.点在圆外时,过该点的圆的切线有两条,若用点斜式求得斜率k只有一解时,应添上垂直于x轴的那一条.4.建立空间直