内容正文:
第3节 圆的方程
课标解读
了解确定圆的几何要素.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.
1 强基础 固本增分
2 研考点 精准突破
目录索引
1 强基础 固本增分
知识梳理
1.圆的定义与方程
定长
(a,b)
2.点与圆的位置关系
圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),圆心C的坐标为(a,b),半径为r,设M的坐标为(x0,y0).
(x0-a)2+(y0-b)2>r2
(x0-a)2+(y0-b)2<r2
常用结论
1.以A(x1,y1),B(x2,y2)为直径端点的圆的方程为(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0.
2.点M(x0,y0)与圆x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)的位置关系:
自主诊断
题组一思考辨析(判断下列结论是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”)
1.点(0,0)在圆(x-1)2+(y-2)2=1上.( )
2.过不共线的三点一定有唯一的一个圆.( )
3.方程(x+a)2+(y+b)2=t2(t∈R)表示圆心为(a,b),半径为t的圆.( )
×
√
×
×
题组二回源教材
5.(人教A版选择性必修第一册习题2.4第2(1)题改编)圆心为点C(8,-3),且过点A(5,1)的圆的一般方程是 .
x2+y2-16x+6y+48=0
6.(人教B版选择性必修第一册第110页练习B第2题改编)已知圆x2+y2+2x-ay-4=0的半径为3,则实数a的值为 .
解析 圆的半径r=|CA|= =5,所以圆的标准方程为
(x-8)2+(y+3)2=25,化为一般式,得x2+y2-16x+6y+48=0.
±4
7.(人教A版选择性必修第一册2.4.2节例5)已知线段AB的端点B的坐标是(4,3),端点A在圆(x+1)2+y2=4上运动,求线段AB的中点M的轨迹方程.
题组三连线高考
8.(2022·北京,3)若直线2x+y-1=0是圆(x-a)2+y2=1的一条对称轴,则a=( )
A
解析 圆(x-a)2+y2=1的圆心为(a,0),代入直线方程,可得2a+0-1=0,∴a= ,故选A.
9.(2022·全国甲,文14)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 .
(x-1)2+(y+1)2=5
(方法二)设圆心M(a,1-2a),☉M的半径为r,则r2=(a-3)2+(1-2a)2=(a-0)2+
(1-2a-1)2,整理可得-10a+10=0,即a=1.则圆心M(1,-1),故所求☉M的方程为(x-1)2+(y+1)2=5.
2 研考点 精准突破
考点一 求圆的方程
例1已知圆C的圆心在直线x+y=0上,圆C与直线x-y=0相切,且在直线x-y-3=0上截得的弦长为 ,则圆C的方程为 .
(x-1)2+(y+1)2=2
考点一
考点二
考点三
考点一
考点二
考点三
考点一
考点二
考点三
考点一
考点二
考点三
考点一
考点二
考点三
[对点训练1](2022·全国乙,文15)过四点(0,0),(4,0),(-1,1),(4,2)中的三点的一个圆的方程为 .
(x-2)2+(y-3)2=13
考点一
考点二
考点三
考点一
考点二
考点三
考点二 与圆有关的轨迹问题
例2已知Rt△ABC的斜边为AB,且A(-1,0),B(3,0).
求:(1)直角顶点C的轨迹方程;
(2)直角边BC的中点M的轨迹方程.
解 (1)(方法一)设C(x,y).因为A,B,C三点不共线,所以y≠0.因为AC⊥BC,且BC,AC斜率均存在,所以kAC·kBC=-1,即 =-1,化简得x2+y2-2x-3=0.因此,直角顶点C的轨迹方程为(x-1)2+y2=4(y≠0).
(方法二)设AB的中点为D,由中点坐标公式得D(1,0).由直角三角形的性质,知|CD|= |AB|=2.由圆的定义,知动点C的轨迹是以D(1,0)为圆心,2为半径的圆(由于A,B,C三点不共线,所以应除去与x轴的交点),所以直角顶点C的轨迹方程为(x-1)2+y2=4(y≠0).
考点一
考点二
考点三
考点一
考点二
考点三
考点一
考点二
考点三
[对点训练2](2020·北京,5)已知半径为1的圆经过点(3,4),则其圆心到原点的距离的最小值为( )
A.4 B.5
C.6 D.7
A
所以|OC|≥5-1=4,当且仅当点C在线段OM上时取得等号.
考点一
考点二
考点