内容正文:
第3讲 圆的方程
第九章 直线与圆、圆锥曲线
课程标准:回顾确定圆的几何要素,在平面直角坐标系中,探索并掌握圆的标准方程与一般方程.
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1
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PART ONE
定点
定长
(a,b)
r
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D2+E2-4F>0
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点与圆心的距离
(x0-a)2+(y0-b)2=r2
(x0-a)2+(y0-b)2>r2
(x0-a)2+(y0-b)2<r2
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3.求圆的方程,如果借助圆的几何性质,能使解题思路简化减少计算量,常用的几何性质有:
(1)圆心在过切点且与切线垂直的直线上;
(2)圆心在任一弦的中垂线上;
(3)两圆内切或外切时,切点与两圆圆心三点共线.
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解析
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2.已知A(1,0),B(0,3),则以AB为直径的圆的方程是( )
A.x2+y2-x-3y=0
B.x2+y2+x+3y=0
C.x2+y2+x-3y=0
D.x2+y2-x+3y=0
答案
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5.(多选)圆x2+y2-4x-1=0( )
A.关于点(2,0)对称
B.关于直线y=0对称
C.关于直线x+3y-2=0对称
D.关于直线x-y+2=0对称
答案
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解析 由x2+y2-4x-1=0,得(x-2)2+y2=5,所以该圆的圆心坐标为(2,0).圆是关于圆心对称的中心对称图形,而点(2,0)是圆心,所以A正确;圆是关于直径所在的直线对称的轴对称图形,直线y=0,x+3y-2=0过圆心,直线x-y+2=0不过圆心,所以B,C正确,D不正确.故选ABC.
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6.(2022·全国乙卷(理))过四点(0,0),(4,0),(-1,1),(4,2)中的三点的一个圆的方程为________.
答案
解析
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PART TWO
例1 (1)已知圆M与直线3x-4y=0及3x-4y+10=0都相切,圆心在直线y=-x-4上,则圆M的方程为( )
A.(x+3)2+(y-1)2=1
B.(x-3)2+(y+1)2=1
C.(x+3)2+(y+1)2=1
D.(x-3)2+(y-1)2=1
答案
考向一 求圆的方程
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(2)(2022·全国甲卷(文))设点M在直线2x+y-1=0上,点(3,0)和(0,1)均在⊙M上,则⊙M的方程为________.
答案 (x-1)2+(y+1)2=5
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求圆的方程的两种方法
(1)几何法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程.
(2)待定系数法
①若已知条件与圆心(a,b)和半径r有关,则设出圆的标准方程,依据已知条件列出关于a,b,r的方程组,从而求出a,b,r的值.
②若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择设出圆的一般方程,依据已知条件列出关于D,E,F的方程组,进而求出D,E,F的值.
提醒:解答圆的有关问题,应注意数形结合,充分运用圆的几何性质.
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又令y=0,得x2+Dx+F=0.③
设x1,x2是方程③的两根,
由|x1-x2|=6,得D2-4F=36,④
联立①②④得D=-2,E=-4,F=-8或D=-6,E=-8,F=0.
故圆C的一般方程为x2+y2-2x-4y-8=0或x2+y2-6x-8y=0.
2.已知圆C经过P(-2,4),Q(3,-1)两点,且在x轴上截得的弦长等于6,则圆C的一般方程为________________.
答案 x2+y2-2x-4y-8=0或x2+y2-6x-8y=0
答案
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例2 已知过原点的动直线l与圆C1:x2+y2-6x+5=0相交于不同的两点A,B.
(1)求圆C1的圆心坐标;
(2)求线段AB的中点M的轨迹C的方程.
考向二 与圆有关的轨迹问题
解
解 (1)由x2+y2-6x+5=0,
得(x-3)2+y2=4,
所以