内容正文:
第二章 圆与方程
第01讲 圆的方程
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课程标准
重难点
1.掌握圆的定义及标准方程;
2.能根据圆心、半径写出圆的标准方程,会用待定系数法求圆的标准方程.
3.会将圆的一般方程化为圆的标准方程,并能熟练地指出圆心的位置和半径的大小.
1. 圆的标准方程与一般方程的转化
2. 圆成立的条件
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知识精讲
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知识点01 圆的标准方程
1.圆的标准方程
(1)圆的定义:平面内到定点的距离等于定长的点的集合
叫做圆,定点称为圆心,定长称为圆的半径.
(2)圆的要素:确定圆的要素是圆心和半径,如图所示.
(3)圆的标准方程:圆心为,半径为的圆的标准方程是.
圆心在坐标原点,半径为的圆的标准方程是.
【即学即练1】 圆心为,半径为的圆的方程是___________.
【答案】
【解析】因为圆心为,半径为,所以圆的标准方程为:,
故答案为:.
【即学即练2】顶点坐标分别为,,.则外接圆的标准方程为______.
【答案】
【解析】
设圆的标准方程为,因为过点,,
所以 解得
则圆的标准方程为故答案为:
【即学即练3】根据下列圆的方程,写出各圆的圆心和半径:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)圆心为,半径为5;
(2)圆心为,半径为;
(3)圆心为,半径为;
(4)圆心为,半径为3.
【解析】(1)解:因为圆的方程为,即,
所以圆心为,半径为5;
(2)解:因为圆的方程为,即,
所以圆心为,半径为;
(3)解:因为圆的方程为,即,
所以圆心为,半径为;
(4)因为圆的方程为,即,
所以圆心为,半径为3.
知识点02 圆的一般方程
1.圆的一般方程
叫作圆的一般方程.
由此可得圆心,半径.
注意:
(1)当时,方程表示圆.圆心为,半径为;
(2)当时,方程表示一个点 ;
(3)当时,方程没有实数解,它不表示任何图形(没有轨迹).
2.几种特殊位置的圆的方程
条件
标准方程
一般方程
圆心在原点
过原点
圆心在轴上
圆心在轴上
与轴相切
与轴相切
与,轴都相切
圆心在轴上且过原点
圆心在轴上且过原点
【即学即练4】 圆的圆心坐标和半径长依次为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【解析】圆化为标准方程为,所以圆心坐标为,半径为.故选:D.
【即学即练5】 已知方程表示一个圆,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据题意,方程,变形为,当且仅当,即时,原方程表示圆,解得,则的取值范围为.故选:A.
【即学即练6】已知,,,则的外接圆的一般方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
设外接圆的方程为:,由题意,得解得即的外接圆的方程为.故选:C
【即学即练7】方程表示的图形是半径为的圆,则该圆圆心位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【解析】
方程 表示的图形是半径为的圆,
,求得,
故圆心,在第四象限,故选:D.
知识点03 点与圆的位置关系
点与圆的位置关系分三种:点在圆上,点在园内,点在圆外.
圆的标准方程为,圆心为,半径为;圆的一般方程为 .平面内一点.
位置关系
判断方法
几何法
代数法(标准方程)
代数法(一般方程)
点在圆上
点在圆内
点在圆外
【即学即练8】已知圆的方程是,则点( )
A.在圆心 B.在圆上
C.在圆内 D.在圆外
【答案】C
【解析】
因为,所以点P在圆内.故选:C.
【即学即练9】两个点、与圆的位置关系是( )
A.点在圆外,点在圆外
B.点在圆内,点在圆内
C.点在圆外,点在圆内
D.点在圆内,点在圆外
【答案】D
【解析】
将代入方程左边得,则点在圆内,
将代入方程左边得,则点在圆外,
故选:D.
【即学即练10】已知点A(1,2)在圆C:外,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
由题意,表示圆,故,即或
点A(1,2)在圆C:外故,即
故实数m的取值范围为或,即.故选:A
【即学即练11】若点在圆的内部,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
因为点在圆的内部,则,解得:.故选:D.
知识点04 求圆的轨迹方程
轨迹方程是指动点的坐标满足的关系式, 求轨迹方程即求与,有关的等式.
求轨迹方程常用的方法有:直接法;定义法;代人法.
1. 直接法
它可分为五个步骤:(1)建系,(2)找出动点满足的条件,(3)用等