内容正文:
专题06 圆的方程
考点预测
1.圆的标准方程
,其中为圆心,为半径.
2.点和圆的位置关系
如果圆的标准方程为,圆心为,半径为,则有
(1)若点在圆上
(2)若点在圆外
(3)若点在圆内
3.圆的一般方程
当时,方程叫做圆的一般方程.为圆心,为半径.
诠释:
由方程得
(1)当时,方程只有实数解.它表示一个点.
(2)当时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形.
(3)当时,可以看出方程表示以为圆心,为半径的圆.
4.用待定系数法求圆的方程的步骤
求圆的方程常用“待定系数法”.用“待定系数法”求圆的方程的大致步骤是:
(1)根据题意,选择标准方程或一般方程.
(2)根据已知条件,建立关于或的方程组.
(3)解方程组,求出或的值,并把它们代入所设的方程中去,就得到所求圆的方程.
5.轨迹方程
求符合某种条件的动点的轨迹方程,实质上就是利用题设中的几何条件,通过“坐标法”将其转化为关于变量之间的方程.
(1)当动点满足的几何条件易于“坐标化”时,常采用直接法;当动点满足的条件符合某一基本曲线的定义(如圆)时,常采用定义法;当动点随着另一个在已知曲线上的动点运动时,可采用代入法(或称相关点法).
(2)求轨迹方程时,一要区分“轨迹”与“轨迹方程”;二要注意检验,去掉不合题设条件的点或线等.
(3)求轨迹方程的步骤:
①建立适当的直角坐标系,用表示轨迹(曲线)上任一点的坐标;
②列出关于的方程;
③把方程化为最简形式;
④除去方程中的瑕点(即不符合题意的点);
⑤作答.
例1.(2021·广东·佛山市南海区南海执信中学高二阶段练习)已知两个定点,如果动点满足.
(1)求点的轨迹方程并说明该轨迹是什么图形;
(2)若直线分别与点的轨迹和圆都有公共点,求实数的取值范围.
例2.(2021·山东平邑·高二期中)已知圆:.
(1)求m的取值范围;
(2)已知点在圆M上,若圆N过点,且与圆M相切于点A,求圆N的标准方程.
例3.(2021·重庆巴蜀中学高二阶段练习)在直角坐标系中,直线:,以为圆心的圆与直线相切.
(1)求圆的方程;
(2)设点为直线上一动点,若在圆上存在点,使得,求的取值范围.
例4.(2021·江苏丹阳·高二期中)已知圆C过坐标原点O和点,且圆心C在x轴上.
(1)求圆C的方程:
(2)设点.
①过点M的直线l与圆C相交于P,Q两点,求当的面积最大时直线l的方程;
②若点T是圆C上任意一点,试问:在平面上是否存在点N,使得.若存在,求出点N的坐标,若不存在,请说明理由.
过关测试
一、单选题
1.(2021·广东·深圳实验学校高中部高二阶段练习)若圆和圆关于直线对称,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
2.(2021·广东·广州奥林匹克中学高二阶段练习)已知在平面直角坐标系中,A,B两点的坐标分别为,若经过A,B两点的圆与x轴正半轴相切,则该圆的方程为( )
A. B.
C. D.
3.(2021·四川省绵阳南山中学高二阶段练习(理))圆关于直线对称的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
4.(2021·福建省福州第一中学高二期中)古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点的距离之比为定值的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系中,,点满足.设点的轨迹为,则下列说法错误的是( )
A.轨迹的方程为
B.在轴上存在异于的两点,使得
C.在上存在点,使得
D.当三点不共线时,射线是的角平分线
5.(2021·重庆巴蜀中学高二阶段练习)若点在圆x2+y2+2ax-2y+2=0外,则a的取值范围是( )
A.a>-1 B.a<-1 C.a>1 D.a<1
6.(2021·山西·太原市第六十六中学校高二期中)过点,且经过圆与圆的交点的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
7.(2021·江苏滨湖·高二期中)已知点在直线上运动,点是圆上的动点,点是圆上的动点,则的最大值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
8.(2021·江苏·高二单元测试)设有一组圆,下列命题不正确的是( )
A.不论如何变化,圆心始终在一条直线上 B.不存在圆,经过点
C.存在定直线始终与圆相切 D.若圆上总存在两点到原点的距离为1,则
二、多选题
9.(2021·江苏·高二单元测试)已知圆C关于x轴对称,经过点(0,1),且被y轴分成两段,弧长之比为2∶1,则圆C的方程为( )
A.x2+2= B.x2+2=
C.2+y2= D.2+y2=
10.(2021·福建宁德·高二期中)圆心在直线上,与直线相切,且被直线所截得的弦长为的圆的方程( )
A. B.
C. D.
11.(2021·江苏南京·高二期中)在平面直角坐标系中,圆经过点,,则( )