内容正文:
第2章 圆与方程
重点一、圆的方程
【自主梳理】
1、圆的定义
在平面内,到________的距离等于________的点的________叫做圆.
2、确定一个圆最基本的要素是________和________.
3、圆的标准方程
(x-a)2+(y-b)2=r2 (r>0),其中________为圆心,____为半径.
4、圆的一般方程
x2+y2+Dx+Ey+F=0表示圆的充要条件是____________________,其中圆心为________________________,半径r=________________________.
5、确定圆的方程的方法和步骤
确定圆的方程主要方法是待定系数法,大致步骤为:
(1)根据题意,选择标准方程或一般方程;
(2)根据条件列出关于a,b,r或D、E、F的方程组;
(3)解出a、b、r或D、E、F,代入标准方程或一般方程.
6、点与圆的位置关系
点和圆的位置关系有三种.
圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2,点M(x0,y0),
(1)点在圆上:(x0-a)2+(y0-b)2____r2;
(2)点在圆外:(x0-a)2+(y0-b)2____r2;
(3)点在圆内:(x0-a)2+(y0-b)2____r2.
【自我检测】
1、方程x2+y2+4mx-2y+5m=0表示圆时,m的取值范围为______________.
2、圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程是________.
3、点P(2,-1)为圆(x-1)2+y2=25的弦AB的中点,则直线AB的方程是______________.
4、已知点(0,0)在圆:x2+y2+ax+ay+2a2+a-1=0外,则a的取值范围是________.
5、过圆x2+y2=4外一点P(4,2)作圆的切线,切点为A、B,则△APB的外接圆方程为________.
探究点一 求圆的方程
例1 求经过点A(-2,-4),且与直线l:x+3y-26=0相切于点B(8,6)的圆的方程.
变式迁移1 根据下列条件,求圆的方程.
(1)与圆O:x2+y2=4相外切于点P(-1,),且半径为4的圆的方程;
(2)圆心在原点且圆周被直线3x+4y+15=0分成1∶2两部分的圆的方程.
探究点二 圆的几何性质的应用
例2 已知圆x2+y2+x-6y+m=0和直线x+2y-3=0交于P,Q两点,且OP⊥OQ (O为坐标原点),求该圆的圆心坐标及半径.
变式迁移2 如图,已知圆心坐标为(,1)的圆M与x轴及直线y=x分别相切于A、B两点,另一圆N与圆M外切且与x轴及直线y=x分别相切于C、D两点.
(1)求圆M和圆N的方程;
(2)过点B作直线MN的平行线l,求直线l被圆N截得的弦的长度.
探究点三 与圆有关的最值问题
例3 已知实数x、y满足方程x2+y2-4x+1=0.
(1)求y-x的最大值和最小值;
(2)求x2+y2的最大值和最小值.
变式迁移3 如果实数x,y满足方程(x-3)2+(y-3)2=6,求的最大值与最小值.
重点二、直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系
【自主梳理】
1、直线与圆的位置关系
位置关系有三种:________、________、________.
判断直线与圆的位置关系常见的有两种方法:
①代数法:利用判别式Δ,即直线方程与圆的方程联立方程组消去x或y整理成一元二次方程后,计算判别式Δ=b2-4ac
②几何法:利用圆心到直线的距离d和圆半径r的大小关系:
d<r⇔________,d=r⇔________,d>r⇔________.
2、圆的切线方程
若圆的方程为x2+y2=r2,点P(x0,y0)在圆上,则过P点且与圆x2+y2=r2相切的切线方程为______________________.
注:点P必须在圆x2+y2=r2上.
经过圆(x-a)2+(y-b)2=r2上点P(x0,y0)的切线方程为________________________.
3、计算直线被圆截得的弦长的常用方法
(1)几何方法
运用弦心距(即圆心到直线的距离)、弦长的一半及半径构成直角三角形计算.
(2)代数方法
运用韦达定理及弦长公式
AB=|xA-xB|
=.
说明:圆的弦长、弦心距的计算常用几何方法.
4、圆与圆的位置关系
(1)圆与圆的位置关系可分为五种:________、________、________、________、________.
判断圆与圆的位置关系常用方法:
(几何法)设两圆圆心分别为O1、O2,半径为r1、r2 (r1≠r2),则O1O2>r1+r2________;O1O2=r1+r2________;|r1-r2|<O1O2<r1+r2________;O1O2=|r1-r