2.5.1直线与圆的位置关系（第1课时）(精美版教学课件)高二数学选择性必修第一册(人教A版2019)

·人教A版2019选择性必修一·第二章直线与圆的方程2.5.1直线与圆的位置关系(第1课时)高中数学教研组素养/学习目标1.理解直线和圆的三种位置关系．会用圆心到直线的距离来判断直线与圆的位置关系．（重点）2.会用代数法来判断直线与圆的位置关系．（重点）3.能解决直线与圆位置关系的求切线方程、求弦长等综合问题．（难点）情景导入012.5.1直线与圆的位置关系(第1课时)引入新知把太阳看作一个圆，海天交线看作一条直线，那么在日出的过程中，体现了直线和圆的哪些位置关系？回顾初中知识，我们知道，直线与圆有三种位置关系：(1)直线与圆相交，有两个公共点；(2)直线与圆相切，只有一个公共点；

(3)直线与圆相离，没有公共点．类比用方程研究两条直线位置关系的方法，如何利用直线和圆的方程通过定量计算研究直线与圆的三种位置关系呢？在前面平面解析几何学习中，我们学习了：①直线的方程，圆的方程；②用方程研究两条直线的位置关系，引入新知022.5.1直线与圆的位置关系(第1课时)代数法判断直线与圆的位置关系探究新知回顾在本章2.3.1的学习中，我们是如何用方程定量计算研究两条直线的位置关系的？探究类比以上方法，得出如何用方程定量计算研究直线与圆的的位置关系的方法.联立两条直线方程，构成方程组，方程组解的个数即可得到两直线交点的个数，从而得出两条直线位置关系.联立直线方程和圆的方程，构成方程组，代入消元得到一个一元二次方程，计算∆，即可判断方程解的个数，从而可以得出直线与圆交点的个数，即可判断直线与圆的位置关系.应用新知例1：详解代数法探究新知总结第1步联立：将直线方程和圆的方程联立第2步消元：消元得到一元二次方程1.代数法判断直线与圆的位置关系的步骤：2.代数法计算弦长：计算出直线与圆的两个交点坐标，直接用两点间的距离公式求弦长即可第3步算∆：计算一元二次方程的∆，得出∆的正负性第4步定论：根据∆的正负性，下结论探究新知追问分析已判断直线与圆有两个交点，若能求出两个交点坐标，利用两点间的距离公式即可求得弦长详解.应用新知跟踪练习：详解.032.5.1直线与圆的位置关系(第1课时)几何法判断直线与圆的位置关系思考：观看以下动画，思考是否还有其他方法判断直线与圆的位置关系呢？探究新知探究新知思考：将以上动画的三个瞬间定格如下：

再次思考是否还有其他方法判断直线与圆的位置关系呢？提示分析下面三个图中的两个量：d与r,你会有怎样的结论？d:圆心到直线的距离；r：圆的半径直线与圆

相交直线与圆

相切直线与圆

相离d=rd>rd<r应用新知例1：详解几何法探究新知追问垂径定理：垂直于弦的直径平分弦且平分这条弦所对的两条弧知识小贴士：分析根据垂径定理，可以构造一个直角三角形，然后利用勾股定理即可求得弦长.详解探究新知总结第1步算r：将圆的方程化为标准方程得圆心坐标和半径r.第2步算d：计算圆心到直线的距离d，1.几何法判断直线与圆的位置关系的步骤：2.几何法计算弦长：借助垂径定理，构造直角三角形，利用勾股定理求弦长即可.第3步下结论：根据d与r的大小关系，下结论.探究新知跟踪练习：详解探究新知思考：与初中的方法比较，你认为用方程判断直线与圆的位置关系有什么

优点？用方程判断是定量计算分析，若相交或相切可以直接求出交点（切点）坐标思考：例1中两种解法（代数法和几何法）的差异是什么？解法1：即代数法是直接运用直线和圆的方程组成的方程组，有无实数解的情况判断直线圆位置关系，完全代数的方法，比较容易想到，计算量比较大.解法2：即几何法是利用图形中的相关几何量(圆心到直线的距离，圆的半径)的大小比较，判断直线与圆位置关系.

利用图形的几何性质，有助于简化计算.042.5.1直线与圆的位置关系(第1课时)代数法求圆的切线方程例2：分析详解代数法应用新知总结第1步设斜率k：分斜率“存在”与“不存在”两种情况讨论；第2步写方程：用点斜式写出直线的方程:y−y0=k(x−x0)；1.代数法求过圆外一点P(x0,y0)的切线方程：2.注意事项：①过圆外一点的切线一定会有两条.②若解方程∆=0只有一个解，说明另一解就是斜率k不存在.第3步联立算∆：联立直线与圆的方程，消元得到一元二次方程，计算∆；第4步列方程：利用∆=0建立方程，求出k，即可求得切线方程.探究新知例2：分析详解几何法应用新知总结第1步设斜率k：分斜率“存在”与“不存在”两种情况讨论；第2步写方程：用点斜式写出直线的方程:y−y0=k(x−x0)；1.几何法求过圆外一点P(x0,y0)的切线方程：2.注意事项：①过圆外一点的切线一定会有两条.②若解方程d=r只有一个解，说明另一解就是斜率k不存在.第3步算d和r：计算圆心到直线的距离d和圆的半径r；第4步列方程：利用d=r建立方程，求出k，即可求得切线方程.探究新知练习法一应用新知练习法二应用新知05能力提升2.5.1直线与圆的位置关系(第1课时)能力提升题型一根据直线与圆的位置关系求参数（值）范围例题1【法一】能力提升题型一根据直线与圆的位置关系求参数（值）范围例题1【法二】能力提升方法总结代数法几何法根据直线与圆的位置关系求参数（值）范围

能力提升题型二求过圆上一点的圆的切线方程例题2【法一】.能力提升题型二求过圆上一点的圆的切线方程例题2【法二】.能力提升方法总结法一法二求过圆上一点P的圆C的切线方程先判断点P在圆上，则点P为切点；然后用切点和圆心坐标，求直线PC的斜率；然后利用切线与直线PC垂直，求出切线斜率；最后用点斜式即可求切线方程.

能力提升题型三过圆内一定点动直线被圆截的最短弦长问题例题3【详解】能力提升题型三过圆内一定点动直线被圆截的最短弦长问题例题3【详解】能力提升方法总结过圆内一定点动直线被圆截的最短、最长弦长问题先求动直线的定点坐标，若定点在圆内，则该动直线被圆截的弦长有最大值和最小值：最大值：当动直线同时过定点和圆心时，弦长最长，为直径；最小值：当定点为弦的中点时，即定点与圆心的连线与动直线垂直时弦长最短，结合垂径定理，构造直角三角形，勾股定理可求最短弦长.062.5.1直线与圆的位置关系(第1课时)课堂小结限时小练课堂小结详解随堂小练.随堂小练详解随堂小练详解随堂小练详解随堂小练详解随堂小练详解随堂小练详解随堂小练详解作业布置作业1：完成教材：第93页练习1,2,3.作业2：配套辅导资料对应的《直线与圆的位置