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时间:2019-06-09
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1、4.1.2圆的一般方程1.方程x2+y2+Dx+Ey+F=0当且仅当时表示圆,其圆心为,半径为.此方程称为圆的一般方程.若二元二次方程Ax2+Bxy+Cx2+Dx+Ey+F=0表示圆则应满足:.2.已知圆的方程为x2+y2+6x+4y+12=0,则圆心为,半径为.3.方程(x-1)2+(y+1)2=0表示.D2+E2-4F>0B=0,A=C≠0,D2+E2-4AF>0(-3,-2)r=1一个点(1,-1)4.如果x2+y2-2x+y+k=0是圆的方程,则实数k的取值范围是()[答案]B[解析]∵方程表示圆,本节学习重点
2、:由圆的一般方程求圆心和半径及一般二元二次方程表示圆的条件.本节学习难点:据所给条件,求圆的方程.圆的方程两种形式的选择:与圆心、半径有直接关系时用标准形式;无直接关系(如圆经过若干定点)选用一般式.点P(x0,y0)与圆x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)的位置关系是:[例1]将下列圆的方程化为标准方程,并求出圆心和半径.(1)x2+y2-2x+4y+4=0.(2)2x2+2y2+8x-12y+23=0.[解析](1)配方化为:(x-1)2+(y+2)2=1,圆心(1,-2),半径r=1.已知方程x
3、2+y2-2(m-1)x-4my+6m2-4m+1=0表示圆.(1)m的取值范围为________;(2)圆心的轨迹方程为________.[答案](1)(0,2)(2)2x-y+2=0(-10,∴04、定系数法求方程,也可利用弦的中垂线过圆心,先确定圆心,再求圆的半径.[解析](1)解法1:设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,则解法3:线段AB中垂线的方程为2x+y+4=0,它与直线x-2y-3=0的交点(-1,-2)为圆心,由两点间距离得r2=10,∴圆的方程为(x+1)2+(y+2)2=10.(2)解法1:设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(*)把A、B、C三点坐标代入方程(*)得解法2:线段AB的中垂线方程为x=1,线段AC的中垂线方程为x+y=0总结评述:1.第(1)题中,容易发现,利用圆的性5、质的解法3比用待定系数法的解法1和解法2计算量小,充分利用圆的性质可简化解题过程.2.用待定系数法求圆的方程时,①如果由已知条件容易求得圆心坐标、半径或需利用圆心的坐标或半径列方程的问题,一般采用圆的标准方程,求出a、b、r即可.②如果给出圆上三个点坐标或已知条件与圆心或半径都无直接关系,一般采用一般方程,求出D、E、F即可.过三点A(0,5),B(1,-2),C(-3,-4)的圆的方程为________.[答案]x2+y2+6x-2y-15=0[解析]设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0.∵三点A、B、C在6、圆上,[例3]自圆x2+y2=4上的点A(2,0)引此圆的弦AB,求弦AB的中点轨迹方程.∴(2x-2)2+(2y)2=4,即(x-1)2+y2=1.当A、B重合时,P与A点重合,不合题意,∴所求轨迹方程为(x-1)2+y2=1(x≠2).[点评]如果动点P与Q满足某种关系,P在已知曲线C上运动,求Q点的轨迹方程,可设Q(x,y)结合所给条件,将P点坐标(x′,y′)用x、y表示出来.利用P在C上,将P点坐标代入C的方程,即得x、y满足的关系式.如图所示,经过圆x2+y2=4上任一点P作x轴的垂线,垂足为Q,线段PQ中7、点的轨迹方程为________.[答案]x2+4y2=4[解析]设M(x,y),∵PQ⊥x轴,且M为PQ的中点,∴P(x,2y).∵点P在圆x2+y2=4上,∴x2+4y2=4为所求的轨迹方程.[例4]自点A(-1,4)作圆(x-2)2+(y-3)2=1的切线,则切线长等于()①点P(x0,y0)在圆C外,圆C方程(x-a)2+(y-b)2=r2,则由P引圆C的切线长为__________.②点P(x0,y0)在⊙C外,圆C方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0),则由P点引圆C的切线长为_____8、_____.一、选择题1.(08·广东文)经过圆x2+2x+y2=0的圆心C,且与直线x+y=0垂直的直线方程是()A.x+y+1=0B.x+y-1=0C.x-y+1=0D.x-y-1=0[答案]C[解析]∵所求直线过圆x2+2x+y2=0的圆心C(-1,0),且斜率为1,∴所求直线方程为x-y+1=0.2.若方程x2+y2+(λ
4、定系数法求方程,也可利用弦的中垂线过圆心,先确定圆心,再求圆的半径.[解析](1)解法1:设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,则解法3:线段AB中垂线的方程为2x+y+4=0,它与直线x-2y-3=0的交点(-1,-2)为圆心,由两点间距离得r2=10,∴圆的方程为(x+1)2+(y+2)2=10.(2)解法1:设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(*)把A、B、C三点坐标代入方程(*)得解法2:线段AB的中垂线方程为x=1,线段AC的中垂线方程为x+y=0总结评述:1.第(1)题中,容易发现,利用圆的性
5、质的解法3比用待定系数法的解法1和解法2计算量小,充分利用圆的性质可简化解题过程.2.用待定系数法求圆的方程时,①如果由已知条件容易求得圆心坐标、半径或需利用圆心的坐标或半径列方程的问题,一般采用圆的标准方程,求出a、b、r即可.②如果给出圆上三个点坐标或已知条件与圆心或半径都无直接关系,一般采用一般方程,求出D、E、F即可.过三点A(0,5),B(1,-2),C(-3,-4)的圆的方程为________.[答案]x2+y2+6x-2y-15=0[解析]设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0.∵三点A、B、C在
6、圆上,[例3]自圆x2+y2=4上的点A(2,0)引此圆的弦AB,求弦AB的中点轨迹方程.∴(2x-2)2+(2y)2=4,即(x-1)2+y2=1.当A、B重合时,P与A点重合,不合题意,∴所求轨迹方程为(x-1)2+y2=1(x≠2).[点评]如果动点P与Q满足某种关系,P在已知曲线C上运动,求Q点的轨迹方程,可设Q(x,y)结合所给条件,将P点坐标(x′,y′)用x、y表示出来.利用P在C上,将P点坐标代入C的方程,即得x、y满足的关系式.如图所示,经过圆x2+y2=4上任一点P作x轴的垂线,垂足为Q,线段PQ中
7、点的轨迹方程为________.[答案]x2+4y2=4[解析]设M(x,y),∵PQ⊥x轴,且M为PQ的中点,∴P(x,2y).∵点P在圆x2+y2=4上,∴x2+4y2=4为所求的轨迹方程.[例4]自点A(-1,4)作圆(x-2)2+(y-3)2=1的切线,则切线长等于()①点P(x0,y0)在圆C外,圆C方程(x-a)2+(y-b)2=r2,则由P引圆C的切线长为__________.②点P(x0,y0)在⊙C外,圆C方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0),则由P点引圆C的切线长为_____
8、_____.一、选择题1.(08·广东文)经过圆x2+2x+y2=0的圆心C,且与直线x+y=0垂直的直线方程是()A.x+y+1=0B.x+y-1=0C.x-y+1=0D.x-y-1=0[答案]C[解析]∵所求直线过圆x2+2x+y2=0的圆心C(-1,0),且斜率为1,∴所求直线方程为x-y+1=0.2.若方程x2+y2+(λ
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