内容正文:
第08讲 2.4.2圆的一般方程
课程标准
学习目标
①理解与掌握圆的一般方程的形式与条件。
②能准确的判定圆的存在所满足的条件。
③会判断点与圆的位置关系。
④会用待定系数法求圆的一般方程,并能解决与圆有关的位置、距离的综合问题。
通过本节课的学习,要求会判断圆存在的条件,会将圆的标准形式与一般形式熟练转化,会根椐圆存的条件求待定参数的值,会用待定系数法求圆的一般式方程,会求简单问题中的轨迹问题,会解决与圆有关的位置与距离问题.
知识点01:圆的一般方程
对于方程(为常数),当时,方程叫做圆的一般方程.
①当时,方程表示以为圆心,以为半径的圆;
②当时,方程表示一个点
③当时,方程不表示任何图形
说明:圆的一般式方程特点:①和前系数相等(注意相等,不一定要是1)且不为0;②没有项;③.
【即学即练1】(多选)(2022秋·高二课时练习)(多选题)下列方程不是圆的一般方程的有( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【详解】根据二元二次方程表示圆的条件,
对于A中,方程,可得,
所以方程是圆的一般方程;
对于B中,方程,可得,
所以方程不是圆的一般方程;
对于C中,方程中,和的系数不相等,
所以方程不是圆的一般方程;
对于D中,方程中,存在项,所以方程不是圆的一般方程.
故选:BCD.
知识点02:圆的一般方程与圆的标准方程的特点
圆的标准方程
圆的一般方程
方程
()
圆心
半径
知识点03:在圆的一般方程中,判断点与圆的位置关系
已知点和圆的一般式方程:(),
则点与圆的位置关系:
①点在外
②点在上
③点在内
【即学即练2】(2022·高二课时练习)点与圆的位置关系是_____________.(填“在圆内”、“在圆上”、“在圆外”)
【答案】在圆内
【详解】圆的圆心坐标为,半径为2
点到圆心的距离,
因为,所以点在圆内.
故答案为:在圆内
题型01圆的一般方程的理解
【典例1】(2022秋·安徽合肥·高二合肥市第七中学校联考期中)已知方程表示圆,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【典例2】(2023·高二课时练习)方程表示圆的充要条件是______.
【变式1】(2022秋·河南许昌·高二禹州市高级中学校考阶段练习)方程表示圆,则实数的可能取值为( )
A. B.2 C.0 D.
【变式2】(2023春·上海宝山·高二统考期末)若表示圆,则实数的值为______.
题型02求圆的一般方程
【典例1】(2023·高二课时练习)过三点的圆的一般方程为( )
A. B.
C. D.
【典例2】(2023·新疆克拉玛依·高二克拉玛依市高级中学校考期中)求适合下列条件的圆的方程:
(1)圆心在直线上,且过点的圆;
(2)过三点的圆.
【典例3】(2023·高二课时练习)已知圆经过两点,,且圆心在直线上,则圆的一般方程为_______________;若直线的方程(),圆心到直线的距离是1,则的值是______.
【变式1】(2023·江苏·高二假期作业)过坐标原点,且在轴和轴上的截距分别为2和3的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【变式2】(2023·江苏苏州·高二苏州中学校考期中)在平面直角坐标系中,已知的顶点,边上中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为,求:
(1)顶点的坐标;
(2)外接圆的一般方程.
题型03圆的一般方程与标准方程转化
【典例1】(2023·高二课时练习)若圆的圆心到直线的距离为,则实数的值为( )
A.0或2 B.0或-2
C.0或 D.-2或2
【典例2】(2023秋·内蒙古巴彦淖尔·高二校考期末)若点为圆的弦的中点,则弦所在直线的方程为( )
A. B. C. D.
【典例3】(2023秋·高二课时练习)求圆关于直线的对称圆方程.
【变式1】(2023春·山东青岛·高二校联考期中)圆上的点到直线的最大距离是( )
A. B. C. D.
【变式2】(2023春·辽宁朝阳·高二校联考期中)已知点在圆 上,则点到轴的距离的最大值为( )
A.2 B.3 C. D.
题型04点与圆的位置关系
【典例1】(2023·江苏扬州·高二校考阶段练习)已知点为圆外一点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【典例2】(多选)(2023·全国·高三专题练习)已知点在圆的外部,则的取值可能是( )
A. B. C. D.
【变式1】(2022·高二课时练习)若点是圆内一点,则过点的最长的弦所在的直线方程是__________.
【变式2】(2023·湖北·高二校联考期中)过点可作圆的两条切线,则实数的取值范围______.
题型05圆过定点问题
【典例1】(