内容正文:
圆的方程
【知识梳理】
一、 圆的标准方程
点睛:(1)当圆心在原点即A(0,0)时,方程为x2+y2=r2.
(2)当圆心在原点即A(0,0),半径长r=1时,方程为x2+y2=1,称为单位圆.
(3)相同的圆,建立坐标系不同时,圆心坐标不同,导致圆的方程不同,但是半径是不变的.
二、点与圆的位置关系
圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),其圆心为C(a,b),半径为r,点P(x0,y0),设
d=|PC|=.
位置关系
d与r的大小
图 示
点P的坐标的特点
点在圆外
d>r
(x0-a)2+(y0-b)2>r2
点在圆上
d=r
(x0-a)2+(y0-b)2=r2
点在圆内
d<r
(x0-a)2+(y0-b)2<r2
三、圆的一般方程
(1)当D2+E2-4F>0时,方程x2+y2+Dx+Ey+F=0
表示以(-,-)为圆心,为半径的圆,
将方程x2+y2+Dx+Ey+F=0,配方可得
(2)当D2+E2-4F=0时,方程x2+y2+Dx+Ey+F=0,表示一个点(-,-)
(3)当D2+E2-4F<0时,方程不表示任何图形.
1.二元二次方程要想表示圆,需x2和y2的系数相同且不为0,没有xy这样的二次项.
2.几个常见圆的一般方程
(1)过原点的圆的方程:x2+y2+Dx+Ey=0(D,E不全为0),
(2)圆心在y轴上的圆的方程:x2+y2+Ey+F=0(E2-4F>0);
(3)圆心在x轴上的圆的方程,x2+y2+Dx+F=0(D2-4F>0);
(4)圆心在x轴上且过原点的圆的方程:x2+y2+Dx=0(D≠0);
(5)圆心在y轴上且过原点的圆的方程:x2+y2+Ey=0(E≠0).
【典型例题】
考点一:圆的标准方程
1. (2020·广东省佛山市·单元测试)圆的圆心、半径是
A. ,4 B. ,2 C. ,4 D. ,2
【答案】D
2.
设b为实数,若圆与x轴相切,求b的值.
【答案】
【解析】
【分析】
将圆的一般方程化为标准方程,求出圆心坐标和半径,根据圆与x轴相切可得,开绝对值即可.
【详解】
圆化为标准方程为:
,
所以圆心坐标为(-2,-b),半径为2,
由圆与x轴相切可得,
所以.
3. 已知点,,则以线段AB为直径的圆的方程是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】
解:圆心为A,B的中点,
,
.
故圆的方程为22.
故选C.
4. 以原点为圆心,2为半径的圆的标准方程是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查圆的标准方程的求法,直接根据圆心、半径写出方程即可.
将圆心坐标和半径代入中即可求解.
【解答】解:以原点为圆心,2为半径的圆,其标准方程为x22.
故选B.
5. 若点在圆C:上,则实数m的值是
A. 1 B. 4 C. D.
【答案】C
【解答】解:将点代入圆的方程得,22,
所以2,因此.
故选C.
6. (2021·广东省东莞市·单元测试)圆心为直线与直线的交点,且过原点的圆的标准方程是__________.
【答案】
【解析】
解:由得,,
即圆心为,从而,
故圆的标准方程为.
7. (2020·湖北省·月考试卷)若圆C与圆关于原点对称,则圆C的标准方程为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:圆的圆心为,点关于原点的对称点为,
所以圆C的方程为.
故选A.
8. (2017·浙江省杭州市·月考试卷)当a为任意实数时,直线恒过定点C,则以C为圆心,为半径的圆的方程为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】
解:直线方程变为.
由得
,所求圆的方程为22.
故选C.
圆的一般方程
9. (2020·广东省阳江市·单元测试)圆的圆心坐标是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查圆的一般方程的应用.
【解答】解:由圆的一般方程x22的圆心为知,圆心坐标为.
故选D.
10. (2019·广东省江门市·单元测试)圆的直径为3,则m的值为________.
【答案】
【解答】 解:22,,
.
11. (2019·广东省佛山市·单元测试)方程表示圆的条件是
A. B. C. D.
【答案】A
解法一:方程x22表示圆的条件是422,
解得故选A.
解法二:将方程配方得22,
当, 即时,方程表示圆.故选A.
12. 关于方程表示的圆,下列叙述中:圆心在直线上;其圆心在x轴上;过原点;半径为其中叙述正确的是________要求写出所有正确命题的序号.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查圆的一般方程把圆的一般方程化为标准方程,逐项验证即可求出结果.
【解答】解:将圆的方程化为标准方程可知圆心为,半