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圆,妙不可言

2018-12-03姚婷

新高考·高一数学 2018年8期
关键词:两圆圆心代数

姚婷

直线和圆是解析几何中简单却又变化丰富、应用广泛的内容之一,同时也是应用解析法解决平面几何问题的基础,对直线和圆、圆与圆的位置关系的考查,历来是考试的重点和难点.本文试结合一些典型例题,对此类问题进行分类,并简述处理的策略,希望对你有所帮助.

一、点线及面之远近,线段长度为其宗

判断直线与圆的位置关系有两种方法:一是利用判别式法;二是利用圆心到直线的距离与圆的半径的大小关系.

例1 若过点A(4,0)的直线l与曲线(x-2)2+y2=1有公共点,求直线l的斜率k的取值范围,

说明 直线与圆的位置关系问题,可以从几何和代数两方面人手.相切问题应抓住角度问题求斜率;相交问题应抓住半径、弦心距、半弦长构造的直角三角形使问题简化.

二、大小位置飘不定,两点等距为其宗

“代数”是解决几何问题时的重要工具,“几何”才是问题的起点和终点.在解决有关解析几何问题时,首先分析图形特点,挖掘几何特征,尝试用平面几何知识进行解决,这样不仅能体现问题的本质,还能避免繁琐的运算;如果行不通,再用坐标法进行解决,这是常用的解题思路.

例2 設圆满足:①截y轴所得弦长为2;②被x轴分成两段圆弧,其弧长的比为3:1,在满足条件的所有圆中,求圆心到直线l:x-2y=O的距离最小的圆的方程,

说明 本题涉及圆的方程、函数与方程、最值的求法,所给出的条件比较新颖,灵活运用几何知识和代数知识将条件恰当转化、推演,用待定系数法求圆的方程是很自然的选择.在求解与圆有关的问题时,应注意多利用圆的相关几何性质,这样利于简化解题步骤.

三、道是无圆却有圆,“圆”来是你

有些几何问题,从表面看似乎与圆无关,但如果我们能深入挖掘题中隐含条件,善于联想所学知识,巧妙地构造符合题意特征的辅助圆,再利用圆的有关性质来解决问题,往往能起到化隐为显、化难为易的效果,

例3 在平面直角坐标系zOy中,若与点A(2,2)的距离为1且与点B(m,o)的距离为3的直线恰有两条,求实数m的取值范围,

说明 本题涉及两圆位置关系的考查.两圆,由远及近,相离,外切,相交,内切,内含.两圆的位置关系,常利用圆心距与两圆半径的和或差的大小关系来判断.正所谓,题中无圆,心中有圆,“圆”来是你!

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