本题导读
本题考查直线与圆相切的判定。核心在于方程组法、几何对称分析法的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2020年浙江卷)15. 设直线 与圆 和圆 均相切,则 ________; ________。
🔍【思路分析】
破题导航
1. 提取几何信息:
- 圆 ,圆心 ,半径 。
- 圆 ,圆心 ,半径 。
- 直线方程变形为一般式:。
2. 利用相切条件:
直线与圆相切的充要条件是:圆心到直线的距离等于半径。
- 对于圆 : —— ①
- 对于圆 : —— ②
3. 解方程组:
由 ①② 可知 。
- 若 (由于已知 ,此解舍去)。
- 若 。
将 代入方程 ① 即可求出 和 。
✅【答案】
点击查看答案
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✍【详细解析】
Abstract
【答案】 ;
【解析过程】
- 建立等量关系:
根据距离公式:
从而 。
- 分析 关系:
由于 ,必有 。
- 代入求解:
将 代入 得:
两边平方:
。
因为 ,所以 。
- 求 :
。
故答案为:;。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 几何直观: 这两个圆半径相同,圆心都在 轴上。公切线必然关于 对称。 意味着直线 ,即直线一定经过两圆心连线的中点 。这在考场上可以跳过复杂的方程变形直接列式。
- 符号限制: 题目明确要求 。在公切线模型中,通常有 4 条切线(两条外公切线,两条内公切线)。 且 锁定的是其中一条穿过两圆中间的内公切线。
- 运算技巧: 遇到分式方程,两边平方是消去绝对值和根号最稳妥的方法。
📖【试题探源与推广】
Tip
对于圆心在 轴上、半径相等的两个圆,其内公切线:
- 必过两圆心连线的中点。
- 斜率 满足 ,其中 为圆心距。
本题中 ,则 。
快速求解: 看到半径相等,直线必过 和 的中点 。
代入距离公式:。
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