题目内容
(2010•唐山三模)过点(0,1)引x2+y2-4x+3=0的两条切线,这两条切线夹角的余弦值为( )
分析:(法一):设切线饿方程为kx-y+1=0,由切线的性质可得,圆心(2,0)到直线kx-y+1=0的距离d=1可求k,设两直线的夹角为α,代入夹角公式可先求tanα,然后结合同角基本关系可求cosα
(法二):由A(0,1)在圆外可得过A(0,1做圆的切线可作两条AM,AN,圆心C(2,0),则AM⊥CM,AN⊥CN,∠CAM=∠CAN=β,由两点间的距离公式可求AC,CM=1,从而有AM2=AC2-CM2,进而可求cosβ=
,由二倍角的余弦公式cos2β=2cos2β-1可求
(法二):由A(0,1)在圆外可得过A(0,1做圆的切线可作两条AM,AN,圆心C(2,0),则AM⊥CM,AN⊥CN,∠CAM=∠CAN=β,由两点间的距离公式可求AC,CM=1,从而有AM2=AC2-CM2,进而可求cosβ=
| AM |
| AC |
解答:解:(法一)设切线饿方程为y-1=kx即kx-y+1=0
由切线的性质可得,圆心(2,0)到直线kx-y+1=0的距离d=
=1
∴k=0或k=-
设两直线的夹角为α,则0≤α≤
π
由直线的夹角公式可得,tanα=
=
∵1+tan2α=
=
,cosα>0
∴cosα=
(法二):由A(0,1)在圆外可得过A(0,1做圆的切线可作两条AM,AN,圆心C(2,0),连接CM,CN,AC
则AM⊥CM,AN⊥CN,∠CAM=∠CAN=β,AC=
=
,CM=1
在Rt△ACM中,AM2=AC2-CM2=2,cosβ=
=
=
∴cos2β=2cos2β-1=2×
-1=
故选:D

由切线的性质可得,圆心(2,0)到直线kx-y+1=0的距离d=
| |2k+1| | ||
|
∴k=0或k=-
| 4 |
| 3 |
设两直线的夹角为α,则0≤α≤
| 1 |
| 2 |
由直线的夹角公式可得,tanα=
0+
| ||
1-0×(-
|
| 4 |
| 3 |
∵1+tan2α=
| 1 |
| cos2α |
| 25 |
| 9 |
∴cosα=
| 3 |
| 5 |
(法二):由A(0,1)在圆外可得过A(0,1做圆的切线可作两条AM,AN,圆心C(2,0),连接CM,CN,AC
则AM⊥CM,AN⊥CN,∠CAM=∠CAN=β,AC=
| (0-2)2+(1-0) 2 |
| 5 |
在Rt△ACM中,AM2=AC2-CM2=2,cosβ=
| AM |
| AC |
| 2 | ||
|
2
| ||
| 5 |
∴cos2β=2cos2β-1=2×
| 4 |
| 5 |
| 3 |
| 5 |
故选:D
点评:本题主要考查了直线的夹角公式的应用,解法(一)中主要是利用直线与圆相切的性质求解出切线的斜率,解法(二)主要是利用了基本图形及二倍角的余弦.
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