内容正文:
第二章 平面解析几何
2.3圆及其方程
2.3.2圆的一般方程
知识梳理
1.圆的一般方程
一般地,圆的标准方程+可以化为+
这个方程中,如果令D=E=F=,则这个方程可以表示成:x2+y2+Dx+Ey+F=0(D,E,F为常数),称为圆的一般方程.
2.x2+y2+Dx+Ey+F=0程及其图像
一般地,x2+y2+Dx+Ey+F=0
常见考点
考点一 圆的一般方程与标准方程之间的互化
典例1.圆的一般方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
将圆的标准方程展开可得圆的一般方程.
【详解】
将圆展开整理可得圆的一般方程是.
故选:D.
【点睛】
本题考查将圆的标准方程化为一般方程,属于基础题.
变式1-1.圆的圆心和半径分别是( )
A., B., C., D.,
【答案】D
【解析】
【分析】
先化为标准方程,再求圆心半径即可.
【详解】
先化为标准方程可得,故圆心为,半径为.
故选:D.
变式1-2.已知圆的方程为,那么圆心坐标和半径分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】B
【解析】
【分析】
将已知方程转化为标准方程即可得圆心坐标和半径.
【详解】
由题,所以,
所以圆心坐标为,半径为,
故选:B.
变式1-3.圆的圆心和半径分别为
A.圆心,半径为2 B.圆心,半径为2
C.圆心,半径为4 D.圆心,半径为4
【答案】B
【解析】
【分析】
将圆的一般式化成标准方程,即可得到圆心和半径.
【详解】
将配方得
所以圆心为,半径为2
所以选B
【点睛】
本题考查了圆的一般方程与标准方程的转化,属于基础题.
考点二 二元二次方程表示的曲线与圆的关系
典例2.若曲线:表示圆,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据圆的一般式变形为标准式,进而可得参数范围.
【详解】
由,
得,
由该曲线表示圆,
可知,
解得或,
故选:B.
变式2-1.若方程表示一个圆,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
运用配方法,结合圆的标准方程的特征进行求解即可.
【详解】
由,得,则.
故选:A
变式2-2.若方程表示一个圆,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由圆的一般式所满足的条件,得到不等式,解之即可.
【详解】
由题意得:,即,
故选:C.
变式2-3.若方程表示圆,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据圆的一般式方程需满足的条件即可直接求出答案.
【详解】
因为方程表示圆,所以,解得.
故选:B.
考点三 求圆的一般方程
典例3.已知,则的外接圆的一般方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
设外接圆的方程为:,然后将三点坐标代入解方程组求出的值,从而可求出的外接圆的一般方程.
【详解】
设外接圆的方程为:,
由题意可得:,解得:,
即的外接圆的方程为:.
故选:C.
变式3-1.已知圆经过两点,,且圆心在直线上,则圆方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
求出线段的垂直平分线的方程,与直线联立,即可求出圆心,再求出半径即可得出圆的方程.
【详解】
线段的中点坐标为,直线的斜率,
则线段的垂直平分线的方程为,即.
由,解得.
所以圆的圆心为,半径,
所以圆的方程为,即.
故选:C.
变式3-2.经过点和,且圆心在x轴上的圆的一般方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
设圆的一般式方程,由圆心在x轴上,可得圆心纵坐标为,再将两点坐标代入方程,即可得圆的标准方程.
【详解】
设圆的方程为,
因为圆心在x轴上,所以,即.
又圆经过点和,
所以即解得
故所求圆的一般方程为.
故选:D
【点睛】
本题考查了待定系数法求圆标准方程,属于基础题.
变式3-3.已知圆经过两点,,且圆心在直线上,则圆方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
先求出线段的垂直平分线,利用弦的垂直平分线的交点是圆心即可得到圆心坐标,再算出圆心与A点的距离即半径,即可得到圆的标准方程,从而得到一般方程.
【详解】
因为线段的中点坐标为,直线的斜率为,所以线段的垂直平
分线方程为,即与直线方程联立,得圆心坐标为.又圆
的半径,所以,圆的方程为,
即.
故选:C.
【点睛】
本题考查圆的方程以及直线与圆的位置关系,考查考生的逻辑推理能力和运算求解能力,是一道容易题.
考点四 根据圆的一般方程处理参数问题
典例4.已知