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第4章 圆与方程
圆的方程
主要以选择、填空题的形式考查圆的方程的求法,或利用圆的几何性质、数形结合求函数式的最值.也可与其他曲线结合综合考查圆的方程的应用.
求圆的方程的主要方法是待定系数法,确定圆的方程需要三个独立的条件,求解时要注意结合图形,观察几何特征,简化运算.
eq \a\vs4\al([考点精要])
(1)圆的标准方程:(x-a)2+(y-b)2=r2
(2)圆的一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0
(3)若圆经过两已知圆的交点或一已知圆与一已知直线的交点,求圆的方程时可用相应的圆系方程加以求解:
①过两圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0,C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0交点的圆系方程为x2+y2+D1x+E1y+F1+λ(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0(λ为参数,λ≠-1),该方程不包括圆C2;
②过圆C:x2+y2+Dx+Ey+F=0与直线l:Ax+By+C=0交点的圆系方程为x2+y2+Dx+Ey+F+λ(Ax+By+C)=0(λ为参数,λ∈R).
[典例] 在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(-3,0),B(2,0),C(0,-4),经过这三个点的圆记为M.
(1)求BC边的中线AD所在直线的一般式方程;
(2)求圆M的方程.
[解] (1)法一:由B(2,0),C(0,-4),知BC的中点D的坐标为(1,-2).
又A(-3,0),所以直线AD的方程为eq \f(y-0,-2-0)=eq \f(x+3,1+3),
即中线AD所在直线的一般式方程为x+2y+3=0.
法二:由题意,得|AB|=|AC|=5,
则△ABC是等腰三角形,
所以AD⊥BC.
因为直线BC的斜率kBC=2,
所以直线AD的斜率kAD=-eq \f(1,2),
由直线的点斜式方程,得y-0=-eq \f(1,2)(x+3),
所以直线AD的一般式方程为x+2y+3=0.
(2)设圆M的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0.
将A(-3,0),B(2,0),C(0,-4)三点的坐标分别代入方程,得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(9-3D+F=0,,4+2D+F=0,,16-4E+F=0,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(D=1,,E=\f(