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《2018版高考数学(文)(北师大版)大一轮复习讲义 第九章 平面解析几何 第九章 9.3(01)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、圆的定义与方程定义在平面内,到定点的距离等于定长的点的集合叫作圆方程标准(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)圆心(a,b)半径为r一般x2+y2+Dx+Ey+F=0充要条件:D2+E2-4F>0圆心坐标:(-,-)半径r=【知识拓展】1.确定圆的方程的方法和步骤确定圆的方程主要方法是待定系数法,大致步骤为(1)根据题意,选择标准方程或一般方程;(2)根据条件列出关于a,b,r或D、E、F的方程组;(3)解出a、b、r或D、E、F代入标准方程或一般方程.2.点与圆的位置关系点和圆的位置关系有三种.圆的标
2、准方程(x-a)2+(y-b)2=r2,点M(x0,y0)(1)点在圆上:(x0-a)2+(y0-b)2=r2;(2)点在圆外:(x0-a)2+(y0-b)2>r2;(3)点在圆内:(x0-a)2+(y0-b)23、+F=0表示圆的充要条件是A=C≠0,B=0,D2+E2-4AF>0.( √ )(4)方程x2+2ax+y2=0一定表示圆.( × )(5)若点M(x0,y0)在圆x2+y2+Dx+Ey+F=0外,则x+y+Dx0+Ey0+F>0.( √ )1.(教材改编)将圆x2+y2-2x-4y+1=0平分的直线是( )A.x+y-1=0B.x+y+3=0C.x-y+1=0D.x-y+3=0答案 C解析 圆心是(1,2),所以将圆心坐标代入检验选项C满足.2.方程x2+y2+mx-2y+3=0表示圆,则m的范围是( 4、 )A.(-∞,-)∪(,+∞)B.(-∞,-2)∪(2,+∞)C.(-∞,-)∪(,+∞)D.(-∞,-2)∪(2,+∞)答案 B解析 将x2+y2+mx-2y+3=0化为圆的标准方程得(x+)2+(y-1)2=+1-3.由其表示圆可得-2>0,解得m<-2或m>2.3.(2015·北京)圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是( )A.(x-1)2+(y-1)2=1B.(x+1)2+(y+1)2=1C.(x+1)2+(y+1)2=2D.(x-1)2+(y-1)2=2答案 D解析 圆的半径r==,∴圆的方程5、为(x-1)2+(y-1)2=2.4.(教材改编)圆C的圆心在x轴上,并且过点A(-1,1)和B(1,3),则圆C的方程为______________.答案 (x-2)2+y2=10解析 设圆心坐标为C(a,0),∵点A(-1,1)和B(1,3)在圆C上,∴6、CA7、=8、CB9、,即=,解得a=2,∴圆心为C(2,0),半径10、CA11、==,∴圆C的方程为(x-2)2+y2=10.5.(2016·浙江)已知a∈R,方程a2x2+(a+2)y2+4x+8y+5a=0表示圆,则圆心坐标是________,半径是____12、____.答案 (-2,-4) 5解析 由已知方程表示圆,则a2=a+2,解得a=2或a=-1.当a=2时,方程不满足表示圆的条件,故舍去.当a=-1时,原方程为x2+y2+4x+8y-5=0,化为标准方程为(x+2)2+(y+4)2=25,表示以(-2,-4)为圆心,半径为5的圆.题型一 求圆的方程例1 (1)(2016·天津)已知圆C的圆心在x轴的正半轴上,点M(0,)在圆C上,且圆心到直线2x-y=0的距离为,则圆C的方程为________________.(2)(2015·课标全国Ⅰ)一个圆经过椭圆13、+=1的三个顶点,且圆心在x轴的正半轴上,则该圆的标准方程为________.答案 (1)(x-2)2+y2=9 (2)2+y2=解析 (1)因为圆C的圆心在x轴的正半轴上,设C(a,0),且a>0,所以圆心到直线2x-y=0的距离d==,解得a=2,所以圆C的半径r=14、CM15、==3,所以圆C的方程为(x-2)2+y2=9.(2)由题意知圆过(4,0),(0,2),(0,-2)三点,(4,0),(0,-2)两点的垂直平分线方程为y+1=-2(x-2),令y=0,解得x=,圆心为,半径为.思维升华 (1)直接16、法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程.(2)待定系数法①若已知条件与圆心(a,b)和半径r有关,则设圆的标准方程,依据已知条件列出关于a,b,r的方程组,从而求出a,b,r的值;②若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择圆的一般方程,依据已知条件列出关于D、E、F的方程组,进而求出D、E、F的值. (2016·株洲一模)圆心在直线2x-y-7=0上的圆C与y轴交于A(0,-4),B(0,-2
3、+F=0表示圆的充要条件是A=C≠0,B=0,D2+E2-4AF>0.( √ )(4)方程x2+2ax+y2=0一定表示圆.( × )(5)若点M(x0,y0)在圆x2+y2+Dx+Ey+F=0外,则x+y+Dx0+Ey0+F>0.( √ )1.(教材改编)将圆x2+y2-2x-4y+1=0平分的直线是( )A.x+y-1=0B.x+y+3=0C.x-y+1=0D.x-y+3=0答案 C解析 圆心是(1,2),所以将圆心坐标代入检验选项C满足.2.方程x2+y2+mx-2y+3=0表示圆,则m的范围是(
4、 )A.(-∞,-)∪(,+∞)B.(-∞,-2)∪(2,+∞)C.(-∞,-)∪(,+∞)D.(-∞,-2)∪(2,+∞)答案 B解析 将x2+y2+mx-2y+3=0化为圆的标准方程得(x+)2+(y-1)2=+1-3.由其表示圆可得-2>0,解得m<-2或m>2.3.(2015·北京)圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是( )A.(x-1)2+(y-1)2=1B.(x+1)2+(y+1)2=1C.(x+1)2+(y+1)2=2D.(x-1)2+(y-1)2=2答案 D解析 圆的半径r==,∴圆的方程
5、为(x-1)2+(y-1)2=2.4.(教材改编)圆C的圆心在x轴上,并且过点A(-1,1)和B(1,3),则圆C的方程为______________.答案 (x-2)2+y2=10解析 设圆心坐标为C(a,0),∵点A(-1,1)和B(1,3)在圆C上,∴
6、CA
7、=
8、CB
9、,即=,解得a=2,∴圆心为C(2,0),半径
10、CA
11、==,∴圆C的方程为(x-2)2+y2=10.5.(2016·浙江)已知a∈R,方程a2x2+(a+2)y2+4x+8y+5a=0表示圆,则圆心坐标是________,半径是____
12、____.答案 (-2,-4) 5解析 由已知方程表示圆,则a2=a+2,解得a=2或a=-1.当a=2时,方程不满足表示圆的条件,故舍去.当a=-1时,原方程为x2+y2+4x+8y-5=0,化为标准方程为(x+2)2+(y+4)2=25,表示以(-2,-4)为圆心,半径为5的圆.题型一 求圆的方程例1 (1)(2016·天津)已知圆C的圆心在x轴的正半轴上,点M(0,)在圆C上,且圆心到直线2x-y=0的距离为,则圆C的方程为________________.(2)(2015·课标全国Ⅰ)一个圆经过椭圆
13、+=1的三个顶点,且圆心在x轴的正半轴上,则该圆的标准方程为________.答案 (1)(x-2)2+y2=9 (2)2+y2=解析 (1)因为圆C的圆心在x轴的正半轴上,设C(a,0),且a>0,所以圆心到直线2x-y=0的距离d==,解得a=2,所以圆C的半径r=
14、CM
15、==3,所以圆C的方程为(x-2)2+y2=9.(2)由题意知圆过(4,0),(0,2),(0,-2)三点,(4,0),(0,-2)两点的垂直平分线方程为y+1=-2(x-2),令y=0,解得x=,圆心为,半径为.思维升华 (1)直接
16、法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程.(2)待定系数法①若已知条件与圆心(a,b)和半径r有关,则设圆的标准方程,依据已知条件列出关于a,b,r的方程组,从而求出a,b,r的值;②若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择圆的一般方程,依据已知条件列出关于D、E、F的方程组,进而求出D、E、F的值. (2016·株洲一模)圆心在直线2x-y-7=0上的圆C与y轴交于A(0,-4),B(0,-2
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