内容正文:
第二章 直线和圆的方程
2.4 圆的方程
2.4.2 圆的一般方程
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PART ONE
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解析 方程x2+y2+2ax+2ay+2a2+a-1=0,即(x+a)2+(y+a)2=1-a,若它表示圆,需满足1-a>0,故a<1.故选A.
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[规律方法] 判断方程x2+y2+Dx+Ey+F=0是否表示圆的两种方法
(1)配方法,对形如x2+y2+Dx+Ey+F=0的二元二次方程可以通过配方变形成“标准”形式后,观察是否表示圆.
(2)运用圆的一般方程,即通过判断D2+E2-4F是否为正,确定它是否表示圆.
提醒:在利用D2+E2-4F>0来判断二元二次方程是否表示圆时,务必注意x2及y2的系数.
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知识点二 求圆的一般方程
3.过A(0,0),B(1,1),C(4,2)三点的圆的一般方程是( )
A.x2+y2+8x+6y=0 B.x2+y2-8x-6y=0
C.x2+y2+8x-6y=0 D.x2+y2-8x+6y=0
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4.已知圆C经过A(0,2),B(4,6)两点,且圆心C在直线l:2x-y-3=0上,则圆C的一般方程为( )
A.x2+y2-6x-6y-16=0
B.x2+y2-2x+2y-8=0
C.x2+y2-6x-6y+8=0
D.x2+y2-2x+2y-56=0
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知识点三 轨迹问题
5.已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果动点P满足|PA|=2|PB|,那么点P的轨迹所包围的图形的面积为( )
A.π B.4π
C.8π D.9π
解析 设点P的坐标为(x,y),则(x+2)2+y2=4[(x-1)2+y2],即(x-2)2+y2=4,所以点P的轨迹是以(2,0)为圆心,2为半径的圆,故所求面积为π×22=4π.
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6.若△PAB是圆C:(x-2)2+(y-2)2=4的内接三角形,且|PA|=|PB|,∠APB=120°,则AB的中点D的轨迹方程为( )
A.x2+y2=1
B.(x-2)2+(y-2)2=2
C.(x-2)2+(y-2)2=3
D.(x-2)2+(y-2)2=1
解析 ∵|PA|=|PB|,∠APB=120°,∴∠ACB=120°,∵|CB|=2,∴|CD|=1,∴AB的中点D的轨迹是以C为圆心,1为半径的圆,∴AB的中点D的轨迹方程是(x-2)2+(y-2)2=1.故选D.
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解
7.已知等腰三角形ABC的顶角顶点为A(3,20),一底角顶点为B(3,5),求另一底角顶点C的轨迹方程.
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解
8.设定点M(-3,4),动点N在圆x2+y2=4上运动,以OM,ON为邻边作平行四边形MONP,求点P的轨迹.
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[名师点拨] 求轨迹方程的三种常用方法
(1)直接法:根据题目条件,建立坐标系,设出动点坐标,找出动点满足的条件,然后化简、证明.
(2)定义法:当动点的运动轨迹符合圆的定义时,可利用定义写出动点的轨迹方程.
(3)代入法:若动点P(x,y)依赖于某圆上的一个动点Q(x0,y0)而运动,把x0,y0用x,y表示,再将Q点的坐标代入到已知圆的方程中,得点P的轨迹方程.
提醒:在解决这类问题时易出现不符合条件的点仍在所求的轨迹上,故应排除不合适的点.
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PART TWO
解析 由圆的一般方程可知(-2)2-4m>0,∴m<1.
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3.点P(4,-2)与圆x2+y2=4上任一点连线的中点的轨迹方程是( )
A.(x-2)2+(y+1)2=1 B.(x-2)2+(y+1)2=4
C.(x+4)2+(y-2)2=4 D.(x+2)2+(y-1)2=1
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4.若圆x2-2x+y2=0与圆C关于直线x+y=0对称,则圆C的方程为( )
A.x2+2x+y2=0 B.x2+y2-2y=0
C.x2+y2+2y=0 D.x2-2x+y2=0
解析 圆x2-2x+y2=0的标准方程为(x-1)2+y2=1,其圆心为(1,0),半径r=1,因为(1,0)关于直线x+y=0对称的点为(0,-1),所以圆C的方程为x2+(y+1)2=1,即x2+y2+2y=0.故选C.
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5.[多选]已知圆M的一般方程为x2+y2-8x+6y=0,则下列说法中正确的是( )
A.圆M的圆心坐标为(4