内容正文:
9.1圆的标准方程(讲义)
目录
1 知识点01圆的标准方程 2
2 知识点02点与圆的位置关系 2
3 知识点03 直线与圆的位置关系 3
4 题型一、圆的标准方程 3
5 题型二、点与圆的位置关系 7
6 题型三、直线与圆的位置关系 11
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知识点01圆的标准方程
1、圆的标准方程:,其中圆心为,半径长为.
【注意】圆的标准方程的右端,当方程右端小于或等于0时,对应方程不是圆的标准方程
2、几种特殊位置的圆的标准方程
条件
方程的标准形式
圆心在原点
圆过原点
圆心在轴
圆心在轴
圆心在轴上且过原点
圆心在轴上且过原点
圆与轴相切
圆与轴相切
圆与两坐标轴都相切
知识点02点与圆的位置关系
1、几何法:点,圆心,圆的半径,设与点间的距离,
点在圆外;
点在圆内;
点在圆上.
2、代数法:将点直接代入圆的标准方程进行判断,即
若点在圆外,则;
若点在圆内,则;
若点在圆上,则.
知识点03 直线与圆的位置关系
直线与圆的三种位置关系:相交、相切、相离,几何法判断直线与圆的位置关系:
直线与圆,圆心到直线的距离.
直线与圆相离无交点;
直线与圆相切只有一个交点;
直线与圆相交有两个交点.
题型一、圆的标准方程
一、单选题
1.若直线是圆的一条对称轴,则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
2.圆的面积是( )
A. B. C. D.
3.若圆的圆心为,则点到直线的距离为( )
A.2 B. C. D.
4.已知O为坐标原点,圆,则( )
A.2 B.3 C. D.5
5.给定圆的方程,则过坐标原点和圆心的直线方程为( )
A. B.
C. D.
6.已知圆M:,则圆心坐标和半径分别为( )
A.,4 B.,4
C.,2 D.,2
7.若直线平分圆的周长,则( )
A.4 B.2 C.1 D.
8.圆C的圆心坐标和半径分别是( )
A.,4 B.,4
C.,2 D.,2
9.圆的方程为,则该圆的圆心与半径分别是( )
A.圆心,半径 B.圆心,半径
C.圆心,半径5 D.圆心,半径 5
二、填空题
10.若直线过圆的圆心,则实数a的值为 .
11.已知圆心在x轴上的圆经过点,,则该圆的半径是 .
12.过圆的圆心且与直线垂直的直线方程为 .
题型二、点与圆的位置关系
一、单选题
1.已知圆的标准方程是,则点( )
A.在圆外 B.在圆内
C.在圆上 D.不能确定
2.点与圆的位置关系为( )
A.点在圆外 B.点在圆内
C.点在圆上 D.与m的值有关
3.已知圆,则下列点在圆C内的是( )
A. B.
C. D.
4.点P与圆的位置关系为( )
A.点在圆外 B.点在圆上
C.点在圆内 D.无法确定
5.已知点,圆,则( )
A.点在圆上 B.点在圆内
C.点在圆外 D.点与圆的位置关系不确定
6.已知圆,则下列各点在圆上的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.点与圆的位置关系是 .
8.点与圆的位置关系为 .(填“在圆上”“在圆外”“在圆内”)
9.点(3,1)在圆的圆周 .(填“内”、“外”或“上”)
三、解答题
10.判断下列各点与圆的位置关系,并说明理由:
(1);
(2);
(3).
题型三、直线与圆的位置关系
一、单选题
1.若直线与圆相切,则( )
A. B.1 C. D.
2.若直线与圆相切,则实数的值为( )
A. B. C.或 D.或
3.若过点的直线与圆相切,又与直线平行,则( )
A.2 B.1 C. D.
4.直线与圆的位置关系是( )
A.相交但直线不过圆心 B.相切
C.相离 D.相交且直线过圆心
5.直线与圆的位置关系是( )
A.相交且过圆心 B.相切
C.相离 D.相交但不过圆心
6.直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不确定
7.直线l:与圆的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.都有可能
8.直线与圆的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.与有关
9.已知直线与圆,则( )
A.与相离 B.与相切
C.平分 D.与相交但不平分
10.圆与直线的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定的
二、填空题
11.直线与圆相交,则的取值范围是 .
12.若直线是圆的一条对称轴,则 .
13.若直线与圆相切,则实数 .
三、解答题
14.已知直线,圆.
(1)写出圆的圆心坐标和半径的值;
(2)当直线过圆心时,求的值;
(3)若直线与圆有公共点,求的取值范围.
15.已知直线,圆.
(1)若直线把圆分成面积相等的两部分,求实数的值;
(2)若直线与圆相切,求实数的值.
$9.1圆的标准方程(讲义)
目录
1 知识点01圆的标准方程 2
2 知识点02点与圆的位置关系 2
3 知识点03 直线与圆的位置关系 3
4 题型一、圆的标准方程 3
5 题型二、点与圆的位置关系 7
6 题型三、直线与圆的位置关系 11
【2026年高中数学一轮复习】 【适用于体育单招生】
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知识点01圆的标准方程
1、圆的标准方程:,其中圆心为,半径长为.
【注意】圆的标准方程的右端,当方程右端小于或等于0时,对应方程不是圆的标准方程
2、几种特殊位置的圆的标准方程
条件
方程的标准形式
圆心在原点
圆过原点
圆心在轴
圆心在轴
圆心在轴上且过原点
圆心在轴上且过原点
圆与轴相切
圆与轴相切
圆与两坐标轴都相切
知识点02点与圆的位置关系
1、几何法:点,圆心,圆的半径,设与点间的距离,
点在圆外;
点在圆内;
点在圆上.
2、代数法:将点直接代入圆的标准方程进行判断,即
若点在圆外,则;
若点在圆内,则;
若点在圆上,则.
知识点03 直线与圆的位置关系
直线与圆的三种位置关系:相交、相切、相离,几何法判断直线与圆的位置关系:
直线与圆,圆心到直线的距离.
直线与圆相离无交点;
直线与圆相切只有一个交点;
直线与圆相交有两个交点.
题型一、圆的标准方程
一、单选题
1.若直线是圆的一条对称轴,则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【答案】A
【分析】根据直线经过圆心即可求解.
【详解】由题意可得,直线过圆心,则,解得.
故选:A
2.圆的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据圆的方程求圆的半径,结合圆的面积公式可求圆的面积.
【详解】圆的圆心坐标为,半径为,
所以圆的面积.
故选:D.
3.若圆的圆心为,则点到直线的距离为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据圆的标准方程求出圆心坐标,再利用点到直线的距离公式求解即可.
【详解】因为圆,
所以圆心的坐标为
则圆心到直线的距离为.
故选:D.
4.已知O为坐标原点,圆,则( )
A.2 B.3 C. D.5
【答案】C
【分析】求出圆心坐标,再利用两点间距离公式计算得解.
【详解】圆的圆心,所以.
故选:C
5.给定圆的方程,则过坐标原点和圆心的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意可得圆心为,从而可得直线方程的斜率为-4,由直线的点斜式方程即可求解.
【详解】由圆的标准方程可知,圆心为,
则过坐标原点和圆心的直线方程的斜率为: ,
由直线的点斜式可得 ,即 .
故选:B.
6.已知圆M:,则圆心坐标和半径分别为( )
A.,4 B.,4 C.,2 D.,2
【答案】D
【分析】利用给定圆的方程直接求出圆心坐标及半径即得.
【详解】圆的圆心坐标为,半径为.
故选:D
7.若直线平分圆的周长,则( )
A.4 B.2 C.1 D.
【答案】D
【分析】根据圆的对称性可知圆心在直线上,即可代入求解.
【详解】由题意可得圆心位于直线上,即,解得.
故选:D.
8.圆C的圆心坐标和半径分别是( )
A.,4 B.,4
C.,2 D.,2
【答案】C
【分析】根据圆的标准方程可得圆心和半径.
【详解】由题意可知圆的圆心坐标为,半径是2.
故选:C.
9.圆的方程为,则该圆的圆心与半径分别是( )
A.圆心,半径 B.圆心,半径
C.圆心,半径5 D.圆心,半径 5
【答案】A
【分析】根据圆的标准方程即可确定圆心和半径.
【详解】由题意知圆的标准方程为,
则该圆的圆心与半径分别是、,
故选:A
二、填空题
10.若直线过圆的圆心,则实数a的值为 .
【答案】
【分析】根据圆的求得圆心坐标,将圆心坐标代入直线方程,即可求解.
【详解】由题意,圆,可得圆心为,
因为圆心为在直线上,可得,解得.
故答案为:.
11.已知圆心在x轴上的圆经过点,,则该圆的半径是 .
【答案】2
【分析】设出圆心,根据半径相等得到方程,求出,进而求出半径.
【详解】设圆心为,由题意得,
解得,
故半径为.
故答案为:2
12.过圆的圆心且与直线垂直的直线方程为 .
【答案】
【分析】先根据圆的标准方程求出圆心坐标,结合两直线垂直的斜率相乘等于求得所求直线斜率,最后点斜式写出所求直线方程;
【详解】圆的圆心为,与直线垂直的直线的斜率为1,
所以所求直线为,即.
故答案为:.
题型二、点与圆的位置关系
一、单选题
1.已知圆的标准方程是,则点( )
A.在圆外 B.在圆内
C.在圆上 D.不能确定
【答案】B
【分析】求出点到圆心的距离与圆的半径比较大小即可
【详解】圆 的圆心为,半径为2,
因为,
所以点在圆内.
故选:B
2.点与圆的位置关系为( )
A.点在圆外 B.点在圆内 C.点在圆上 D.与m的值有关
【答案】A
【分析】将点的坐标代入圆的方程即可判断得到结果.
【详解】,
在圆外,
故选:A.
3.已知圆,则下列点在圆C内的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】将每一个点的坐标代入圆方程求解验证即可.
【详解】对于A,因为,所以点在圆外,所以A错误,
对于B,因为,所以点在圆上,所以B错误,
对于C,因为,所以点在圆上,所以C错误,
对于D,因为,所以在圆内,所以D正确.
故选:D
4.点P与圆的位置关系为( )
A.点在圆外 B.点在圆上 C.点在圆内 D.无法确定
【答案】A
【分析】先求点到圆心的距离,再根据这个距离与圆的半径的关系确定点与圆的位置关系.
【详解】因为圆的圆心为:,半径为:1.
由点与圆心的距离为:,
又.
所以点在圆外.
故选:A
5.已知点,圆,则( )
A.点在圆上 B.点在圆内
C.点在圆外 D.点与圆的位置关系不确定
【答案】C
【分析】利用点与圆的位置关系进行判断即可.
【详解】因为,所以点在圆外.
故选:C.
6.已知圆,则下列各点在圆上的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】代入各点坐标看是否满足该方程即可得出结论.
【详解】将选项中的各点代入方程,显然ABD均不满足该方程,
只有C选项满足该方程.
故选:C
二、填空题
7.点与圆的位置关系是 .
【答案】点P在圆外
【分析】根据点与圆的位置关系的判断方法直接判断可得结果.
【详解】 点在圆外
故答案为:点在圆外
【点睛】本题考查点与圆的位置关系的判定,若点,圆,则:
1.若,则点在圆外;
2.若,则点在圆上;
3.若,则点在圆内.
8.点与圆的位置关系为 .(填“在圆上”“在圆外”“在圆内”)
【答案】在圆内
【解析】将点代入方程判断与的大小关系即可判断.
【详解】将点代入圆,
可得,
所以点在圆内,
故答案为:在圆内
9.点(3,1)在圆的圆周 .(填“内”、“外”或“上”)
【答案】外
【分析】将点与圆心之间的距离与半径比较即可得出结论.
【详解】因为,
故点(3,1)在圆的圆周外,
故答案为:外.
三、解答题
10.判断下列各点与圆的位置关系,并说明理由:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)在圆上,理由见解析;
(2)在圆外,理由见解析;
(3)在圆内,理由见解析.
【分析】根据点与圆的位置关系的判断方法即可求解.
【详解】(1)解:因为圆的标准方程为,又,
所以点在圆上;
(2)解:因为圆的标准方程为,又,
所以点在圆外;
(3)解:因为圆的标准方程为,又,
所以点在圆内.
题型三、直线与圆的位置关系
一、单选题
1.若直线与圆相切,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【分析】利用直线和圆相切的条件及点线距离公式列方程可得答案.
【详解】因为直线与圆相切,
所以圆心到直线的距离,解得.
故选:A
2.若直线与圆相切,则实数的值为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】根据点到直线的距离等于半径,列出方程即可得答案;
【详解】圆的标准方程为,有,解得或3.
故选:C
3.若过点的直线与圆相切,又与直线平行,则( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】D
【分析】设与直线平行的直线为,根据题意有,由圆心到直线的距离等于半径即可求解.
【详解】设与直线平行的直线为,
又直线过点,所以,所以直线为,
又因为直线与圆相切,
所以圆心到直线的距离为,
故选:D.
4.直线与圆的位置关系是( )
A.相交但直线不过圆心 B.相切
C.相离 D.相交且直线过圆心
【答案】A
【分析】要判断圆与直线的位置关系,方法是利用点到直线的距离公式求出圆心到此直线的距离,和圆的半径比较即可得到此圆与直线的位置关系.
【详解】由圆的方程得到圆心坐标为,半径,直线为,
∴到直线的距离,
∴圆与直线的位置关系为相交,
又圆心不在直线上,
故选:A.
5.直线与圆的位置关系是( )
A.相交且过圆心 B.相切
C.相离 D.相交但不过圆心
【答案】A
【分析】先求出圆的圆心和半径,再求出圆心到直线的距离,与半径比较可得结论.
【详解】圆的圆心为,半径,
因为,所以直线过圆心,
所以直线与圆相交且过圆心.
故选:A.
6.直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不确定
【答案】B
【分析】根据直线与圆的位置关系和点到直线的距离公式计算即可判断.
【详解】圆心坐标为,半径为2,圆心到直线的距离为,
所以直线与圆相切.
故选:B
7.直线l:与圆的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.都有可能
【答案】A
【分析】利用圆心到直线的距离与半径比较大小可得答案.
【详解】圆C的圆心坐标为,半径为2,直线l的方程为,
圆心到直线l的距离为,
所以直线l与圆C的位置关系是相交.
故选:A.
8.直线与圆的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.与有关
【答案】A
【分析】根据圆心在直线上,判断得解.
【详解】由题可得,圆心为,又点满足直线方程,
即直线经过圆心,
所以直线与圆相交.
故选:A.
9.已知直线与圆,则( )
A.与相离 B.与相切 C.平分 D.与相交但不平分
【答案】C
【分析】判断出直线过圆心即可得结果.
【详解】因为圆的圆心为,
直线过点,所以直线平分,
故选:C.
10.圆与直线的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定的
【答案】A
【分析】求出圆心到直线距离,进而判断位置关系.
【详解】圆圆心到直线的距离,
所以圆与直线的位置关系是相交.
故选:A
二、填空题
11.直线与圆相交,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据圆心到直线的距离与半径的关系列式求解即可.
【详解】因为直线与圆相交,
所以圆心到直线的距离,
解得.
故答案为:
12.若直线是圆的一条对称轴,则 .
【答案】
【分析】根据圆心在直线上建立关于a的方程,解之即可求解.
【详解】圆的圆心为,
因为直线是圆的一条对称轴,
所以圆心在直线上,
所以,解得.
故答案为:.
13.若直线与圆相切,则实数 .
【答案】
【分析】由圆的方程可得圆心与半径,根据圆切线的性质,建立方程,可得答案.
【详解】由圆,则圆心,半径,
由题意可得,解得.
故答案为:.
三、解答题
14.已知直线,圆.
(1)写出圆的圆心坐标和半径的值;
(2)当直线过圆心时,求的值;
(3)若直线与圆有公共点,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)根据圆的标准方程即可写出圆心坐标和半径;
(2)圆心的坐标代入直线方程即可求出结果;
(3)因为直线与圆有公共点,所以圆心到直线的距离小于等于半径,由此即可求出结果.
【详解】(1)解:因为,
所以圆的圆心坐标为和半径的值.
(2)解:因为直线过圆心,将代入,
所以,所以.
(3)因为直线与圆有公共点,
所以圆心到直线的距离小于等于半径,即,
所以,即.
15.已知直线,圆.
(1)若直线把圆分成面积相等的两部分,求实数的值;
(2)若直线与圆相切,求实数的值.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)由圆心在直线上可得结果;
(2)利用点到直线距离解方程可得.
【详解】(1)由题意得,圆心在直线上,
即,
解得.
(2)圆的半径为,圆心到直线的距离,
解得或.
$