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破解直线与圆中“定”的问题

2016-11-08安徽省太和中学韩长峰

青苹果 2016年20期

安徽省太和中学 岳 峻 韩长峰

破解直线与圆中“定”的问题

安徽省太和中学岳峻韩长峰

直线与圆的位置关系是高中数学的重点内容,是高考必考考点之一,考题中往往涉及定点、定直线、定圆等“定”的问题,其本质就是曲线系,蕴含着数形结合思想、函数与方程思想等。在解答此类问题的探索过程中,同学们常常找不到解题的切入点。为此,我们需弄清此类问题的实质,切实掌握其解决方法。

一、定点问题

我们对于过定点的直线系并不陌生,如y=kx是过定点O(0,0)的直线系,y=kx+b(b是常数)是过定点(0,b)的直线系,y=k(x-a)+b(a、b是常数)是过定点(a,b)的直线系,等等,那么,如何才能快速地找到直线所过的定点呢?

例1平面直角坐标系xOy中,直线(1+4k)x-(2-3k)y-3-12k=0恒过一定点P,而直线mx+y-6=0也过点P,则m=_______。

解法1直线(1+4k)x-(2-3k)y-3-12k=0,

整理得k(4x+3y-12)+(x-2y-3)=0,

代入直线mx+y-6=0,得m=2。

所以直线(1+4k)x-(2-3k)y-3-12k=0必过直线y=0与直线x=3的交点(3,0),显然P(3,0),代入直线mx+y-6=0,得m=2。

点评含有参数的直线Ax+By+C=0过定点时,只需将含有参数的部分整理到一起,不含参数的部分整理到一起,把求定点问题转化为求两直线的交点问题。

变式1设m∈R,过定点A的动直线x+my=0和过定点B的动直线mx-y-m+3=0交于点P(x,y),则|PA|+|PB|的取值范围是()。

答案B

例2已知圆C:x2+y2+2kx+(4k+10)y+10k+20=0(k≠-1),则圆C过定点 _______。

解法1圆C的方程可变形为(x2+y2+10y+20)+k(2x+4y+10)=0,所以圆C必过x2+y2+10y+20=0与2x+4y+10=0的交点。

答案为(1,-3)。

圆C所过的定点必是曲线x2+y2+10y+20=0与x2+y2-5x-5=0的交点。

点评解决直线与圆的定点问题,要善于从运动中寻求不变的特性,挖掘出曲线方程与哪些参数取值无关。常见的方法有两种:其一,直接按参数分离变量,进而解出定点坐标;其二,取特殊值求出定点,再证这个定点与参数取值无关。……

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