内容正文:
2.4.2 圆的一般方程
梯度分层
基础巩固:概念辨析,公式记忆,夯实根本
回归教材:知识熟用,教材过关,聚焦核心
提升训练:习题突破,提炼策略,素养提升
(
基础巩固
1
)
圆的一般方程:方程表示以 为圆心,为半径的圆. 当 时,方程表示一个圆.
(
回归教材
2
)
①练习
1.求下列各圆的圆心坐标和半径:
(1);
(2);
(3).
2.判断下列方程分别表示什么图形,并说明理由:
(1);
(2);
(3).
3.如图,在四边形ABCD中,,,且,,AB与CD间的距离为3.求等腰梯形ABCD的外接圆的方程,并求这个圆的圆心坐标和半径.
②习题
已知动点M与两个定的距离的比为,求动点M的轨迹方程,并说明轨迹的形状.
(
提升训练
3
)
1.若圆的圆心到两坐标轴的距离相等,则( )
A. B.1 C. D.
2.已知点,点B在圆上运动,则线段的中点M的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
3.圆的圆心在第三象限,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.已知圆关于直线对称,则k的值为( )
A. B.1 C. D.0
5.已知圆上所有点都在第二象限,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.已知圆C的方程为,点P在圆C上,O是坐标原点,则的最小值为( )
A.3 B. C. D.
7.(多选)下列有关圆,说法正确的是( )
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
8.已知点是圆上一点,则的取值范围是___________.
9.已知圆E经过点,,且被直线平分.
(1)求圆E的一般方程;
(2)设点P是圆E上的动点,求线段AP的中点M的轨迹方程.
10.在中,,,边上的中线所在直线的方程为,边上的高所在直线的方程为.
(1)求点C的坐标;
(2)若,试判断A,B,C,D四点是否共圆,并说明理由.
答案及解析
一、基础巩固
二、回归教材
①练习
1.答案:(1)圆心为,半径为3
(2)圆心为,半径为
(3)圆心为,半径为
解析:(1)方程,
所以圆心为,半径为3;
(2)方程,
所以圆心为,半径为;
(3)方程,
所以圆心为,半径为.
2.答案:(1)点
(2)以为圆心,为半径的圆
(3)当时,表示点;当或时,表示以为圆心,为半径的圆
解析:(1),,,故表示;
(2)可化为,
所以方程表示以为圆心,为半径的圆;
(3)可化为,
当时,方程表示点,
当或时,方程表示以为圆心,为半径的圆.
3.答案:圆心坐标为,半径长为
解析:由题意可知,,
设所求圆的方程为,
则.
解得,故所求圆的方程为,
其圆心坐标为,半径长为.
②习题
答案:设点M的坐标为,根据题设条件有.
因为,所以有.
化简,得.
由以上过程知,满足条件的点M的坐标满足方程;反过来,坐标满足方程的点也满足,即满足条件.
所以,点M的轨迹方程是.
所以点M的轨迹是以为圆心,2为半径的圆.
三、提升训练
1.答案:C
解析:圆
化为标准方程为,
则圆心为,半径,
由题意得,解得.
故选:C.
2.答案:A
解析:设,,
由题意可知,所以,
又因为,
所以,
化简可得,
所以M的轨迹方程为,
故选:A.
3.答案:A
解析:由,
配方得,
圆心坐标为.
因为圆心在第三象限,
所以,
解得.
故选:A
4.答案:A
解析:将圆的一般方程化为标准方程得,则圆心坐标为.
圆关于直线对称,直线经过圆心,
,解得.
当时,,不符合题意,.
故选A.
5.答案:A
解析:由,得,所以圆心坐标为,半径为3,因为圆上所有点都在第二象限,所以解得,故选A.
6.答案:B
解析:将圆C的一般方程化为标准方程,得,所以该圆的圆心是,半径.连接OC.因为原点到圆心的距离,所以.故选B.
7.答案:ABC
解析:将圆的一般方程化为标准方程,得,所以该圆的圆心坐标为.对于A,圆是关于圆心对称的中心对称图形,所以A正确.对于B,C,D,圆是关于直径所在直线对称的轴对称图形,直线过圆心,直线过圆心,但直线不过圆心,所以B,C正确,D不正确.故选ABC.
8.答案:
解析:由得,所以圆心,半径为1.表示圆上的点到直线的距离的2倍,因为圆心到直线的距离,所以圆上的点到直线的距离的最小值为1,最大值为3,所以的最小值为2,最大值为6,所以的取值范围为.
9.答案:(1)
(2)
解析:(1)易知直线恒过定点.
因为圆E被直线平分,
所以直线恒过圆心,所以圆心坐标为.
又圆E经过点,所以圆E的半径,
所以圆E的方程为,即.
(2)设.因为M为线段AP的中点,所以.
因为点P是圆E上的动点,
所以,即.
所以点M的轨迹方程为.
10.答案:(1)
(2)A,B,C,D四点共圆,理由见解析
解析:(1)由题意可知点C的横坐标为1.
设,则AC边所在直线的斜率.
易知AC边上的高所在直线的斜率为,
所以,解得,即.
(2)设过,,三点的圆的方程为,
则解得
所以圆的方程为.
又.
所以在圆上,故A,B,C,D四点共圆.
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