内容正文:
第9讲 圆的方程
考点分析
考点一:圆的定义:在平面上到定点的距离等于定长的点的轨迹是圆
考点二:圆的标准方程
设圆心的坐标,半径为,则圆的标准方程为:
考点三:圆的一般方程
圆的一般方程为,圆心坐标:,半径:
注意:①的系数相同,方程中无项
②对于的取值要求:
当时,方程只有实数解.它表示一个点
当时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形.
③二元二次方程,表示圆的充要条件是
考点四:以 为直径端点的圆的方程为
考点五: 阿波罗尼斯圆
设为平面上相异两定点,且,为平面上异于一动点且(且)则点轨迹为圆;特别的当,轨迹为中垂线;
题型目录
题型一:圆的标准方程
题型二:圆的一般方程
题型三:由圆的定义及方程求参数
题型四:阿波罗尼斯圆(阿氏圆)
题型五:二次函数与圆的交汇问题
典型例题
题型一:圆的标准方程
【例1】(浙江高二期末)圆的圆心坐标和半径分别是( )
A.(-1,0),3 B.(1,0),3
C. D.
【答案】D
【解析】根据圆的标准方程可得,的圆心坐标为,半径为,故选:D.
【例2】(2022·贵州·高二学业考试)圆心在坐标原点,半径为2的圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】直接写出标准方程,即可得到答案.
【详解】圆心在坐标原点,半径为2的圆的标准方程为.
故选:B
【例3】(2020·北京十五中高二期中)经过三个点的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据三点在坐标系的位置,确定出是直角三角形,其中是斜边,则有过三点的圆的半径为的一半,圆心坐标为的中点,进而根据圆的标准方程求解.
【详解】由已知得,分别在原点、轴、轴上,
,
经过三点圆的半径为,
圆心坐标为的中点,即,
圆的标准方程为.
故选:C.
【例4】(2023·全国·高三专题练习)已知圆关于直线(,)对称,则的最小值为( )
A. B.9 C.4 D.8
【答案】B
【分析】由题可得,然后利用基本不等式即得.
【详解】圆的圆心为,依题意,点在直线上,
因此,即,
∴,
当且仅当,即时取“=”,
所以的最小值为9.
故选:B.
【例5】(2022·北京·高考真题)若直线是圆的一条对称轴,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【分析】若直线是圆的对称轴,则直线过圆心,将圆心代入直线计算求解.
【详解】由题可知圆心为,因为直线是圆的对称轴,所以圆心在直线上,即,解得.
故选:A.
【例6】(2022·全国·高二专题练习)过点,且圆心在直线上的圆的方程为_______.
【答案】
【分析】设圆的标准方程为,根据题意列出方程组,求得的值,即可求解.
【详解】设圆的标准方程为,
因为圆过点,且圆心在直线上,
则有,解得,
所以所求圆的方程为.
故答案为:.
【例7】(2021·福建宁德·高二期中)苏州有很多圆拱的悬索拱桥(如寒山桥),经测得某圆拱索桥(如图)的跨度米,拱高米,在建造圆拱桥时每隔米需用一根支柱支撑,则与相距米的支柱的高度是( )米.(注意:≈)
A.6.48 B.5.48 C.4.48 D.3.48
【答案】A
【解析】以O为原点,以AB所在直线为x轴,以OP所在直线为y轴建立平面直角坐标系.
设圆心坐标为(0,a),则P(0,10),A(-50,0).
可设圆拱所在圆的方程为,由题意可得:
解得: .
所以所求圆的方程为.
将x=-30代入圆方程,得: ,
因为y>0,所以.
故选:A.
【题型专练】
1.(2022·广西·高二学业考试)已知圆的方程为x2+y2=4,那么这个圆的面积等于( )
A.2 B.3 C.π D.4π
【答案】D
【分析】根据圆的半径求得圆的面积.
【详解】圆的半径为,所以面积为.
故选:D
2.(2022·全国·高三专题练习(文))已知圆关于直线对称,则的最小值为( )
A. B. C.4 D.8
【答案】B
【分析】求出圆心坐标,进而求出a,b的关系,再利用基本不等式中“1”的妙用求解作答.
【详解】圆的圆心为,依题意,点在直线上,
因此,即,
,当且仅当,即时“=”,
所以的最小值为.
故选:B
3.(2022·江苏·高二)圆,则( )
A.关于点对称 B.关于直线对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
【答案】ABC
【分析】由圆的方程可确定圆心,由圆心位置和直线是否过圆心可确定各个选项的正误.
【详解】对于A,由圆的方程知其圆心为,则圆关于点对称,A正确;
对于B,由A知其圆心在轴上,则圆关于轴对称,即关于对称,B正确;
对于C,过圆心,圆关于直线对称,C正确;
对于D,不过圆心,圆不关于直线对称,D错误.
故选:ABC.
4.(202