2.1 圆的方程-【优学精讲】2025-2026学年高中数学选择性必修第一册教用word(苏教版)

2025-12-03
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学苏教版选择性必修 第一册
年级 高二
章节 2.1 圆的方程
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 DOCX
文件大小 1017 KB
发布时间 2025-12-03
更新时间 2025-12-03
作者 拾光树文化
品牌系列 优学精讲·高中同步
审核时间 2025-12-03
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/55250713.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

本讲义聚焦“圆与方程”核心知识,以圆的标准方程为起点,通过定义推导方程形式,结合待定系数法、几何法探究求法,衔接点与圆位置关系判定,延伸至实际应用问题,再过渡到圆的一般方程,形成从具体到抽象的知识支架。 资料以“小时不识月”诗句导入激发兴趣,用几何法、待定系数法等培养数学思维,通过拱桥问题等实际情境强化数学语言应用。母题探究与分层检测设计,课中助力教师高效授课,课后帮助学生查漏补缺,提升数学素养。

内容正文:

第2章 圆与方程 2.1 圆的方程 第1课时 圆的标准方程 新课导入 月亮,是中国人心目中的宇宙精灵,在文学作品中有大量描写:小时不识月,呼作白玉盘.又疑瑶台镜,飞在青云端 ,如果把天空看作一个平面,月亮当作一个圆,那么我们如何确定该圆的方程呢? 学习目标 1.掌握圆的定义及标准方程. 2.会用直接法和待定系数法求圆的标准方程,能准确判断点与圆的位置关系. 3.能用圆的标准方程解决一些实际应用问题. 新知学习 探究 一 圆的标准方程 思考1.圆是怎样定义的?确定它的要素又是什么呢?各要素与圆有怎样的关系? 提示 平面内到定点的距离等于定长的点的集合叫作圆,定点称为圆心,定长称为圆的半径.确定圆的要素:圆心和半径.圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小. 思考2.已知圆心为,半径为,设圆上任一点,你能得到,的关系吗? 提示 ,由两点间的距离公式,得,两边平方,得. [知识梳理] 【答案】定长; 圆心; 半径; [例1] 求经过点和坐标原点,并且圆心在直线上的圆的标准方程. 【解】 方法一(待定系数法) 设圆的标准方程为, 则有 解得 所以圆的标准方程是. 方法二(几何法) 由题意,是圆的弦,的中点坐标为,,且,即 的垂直平分线为,即,弦的垂直平分线过圆心,由 得 即圆心坐标为,半径. 所以圆的标准方程是. 母题探究.求经过点和坐标原点且周长最小的圆的标准方程. 解:当线段 为圆的直径时,过点,的圆的半径最小,从而周长最小,即所求圆以线段 的中点,为圆心,为半径,故所求圆的标准方程为. 求圆的标准方程的方法 (1)待定系数法 (2)几何法:求圆的标准方程只需确定圆心坐标和半径,常用到中点坐标公式、两点间距离公式,有时还用到平面几何知识,如“弦的中垂线必过圆心”“两条弦的中垂线的交点必为圆心”等. [跟踪训练1]. (1) [(2025·武汉期中)]已知圆的圆心在直线上,且过点,,则圆的方程为( ) A. B. C. D. (2) 已知圆的圆心为,该圆的一条直径的两个端点恰好在两坐标轴上,则这个圆的方程是( ) A. B. C. D. 【答案】(1) C (2) A 【解析】 (1) 选.由题知,且 的中点坐标为,故线段 的中垂线方程为,故圆心在直线 上,与 联立,可得圆心为,所以半径为,故圆 的方程为. (2) 选.设直径的两个端点分别为,,圆心 为,由中点坐标公式,得,,解得,.所以半径,所以圆的方程是.故选. 二 点与圆的位置关系 思考.平面内的点与圆有哪几种位置关系?如何判定? 提示 分为点在圆外、点在圆上、点在圆内,可以用圆心与点的距离与圆的半径相比较判断位置. [知识梳理] 已知圆,圆心为,点,设. 位置关系 与的大小 图示 点的坐标的特点 点在圆外 ①_ _ _ _ ②_ _ _ _ 点在圆上 ③_ _ 点在圆内 ④_ _ ⑤_ _ 【答案】; ; =; ; [例2] 已知两点和,求以线段为直径的圆的标准方程,并判断点,,是在圆上、在圆内、还是在圆外. 【解】 由题可知圆心坐标为,圆的半径 , 所以圆的标准方程为. 分别计算点,,到圆心 的距离: , , , 所以点 在圆外,点 在圆上,点 在圆内. 判断点与圆的位置关系的两种方法 (1)几何法:主要利用点到圆心的距离与半径比较大小. (2)代数法:把点的坐标代入圆的标准方程,比较式子两边的大小,并作出判断. [跟踪训练2]. (1) (多选)已知圆,则下列点在圆内的是( ) A. B. C. D. (2) 已知点在圆的外部,则实数的取值范围为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . 【答案】(1) BC (2) 【解析】 (1) 选.对于,因为,所以点 在圆上,所以 不符合题意;对于,因为,所以点 在圆内,所以 符合题意;对于,因为,所以点 在圆内,所以 符合题意;对于,因为,所以点 在圆外,所以 不符合题意. (2) 由题意得,即,可得 或. 所以实数 的取值范围为. 三 圆的标准方程的实际应用 [例3] (对接教材例2)已知某河上有一座跨度为的圆形拱桥,其圆拱高为,一艘载有货物的船宽为,水面到船顶高为,问该船能否顺利通过该桥? 【解】 以圆形拱桥与水面的交线所在的直线为 轴,过圆拱最高点且垂直于水面的直线为 轴,建立如图所示的平面直角坐标系, 设圆拱所在圆的圆心坐标为,半径为, 则圆的标准方程为. 分别将点,代入上式, 得 解得 所以圆的标准方程为. 因为船宽为,水面到船顶高为, 所以判断该船能否通过该桥,即判断点 与圆的位置关系. 因为, 所以点 在圆内,故该船能顺利通过该桥. 解决圆的实际应用题的步骤 [跟踪训练3].某圆拱桥的拱高为,现有宽,水面以上的高度为的一艘船恰能从桥下通过,则该拱桥的水面跨度(单位:)在下列哪个区间内( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】选.由题意,建立平面直角坐标系如图所示,则,,,,,其中 为圆拱所在圆的圆心. 设圆拱所在的圆的方程为,则 解得,,则圆形拱桥的水面跨度为. 课堂巩固 自测 1.在平面直角坐标系中,圆心为,半径为2的圆的标准方程为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】选.圆心为,半径为2的圆的标准方程为. 2.(多选)已知圆的标准方程为,则下列说法正确的是( ) A. 圆的圆心为 B. 点在圆内 C. 圆的半径为5 D. 点在圆内 【答案】ABC 【解析】选.圆 的圆心为,半径为5,,正确;由,得点 在圆内,正确;由,得点 在圆外,错误. 3.若点不在圆的外部,则实数的取值范围为_ _ _ _ _ _ _ _ . 【答案】 【解析】由题意得,且,化简得,解得. 4.已知三点,,,以为圆心作一个圆,使得,,三点中的一个点在圆内,一个点在圆上,一个点在圆外,求这个圆的方程. 解:由题设知,,,,所以,要使,,三点中的一个点在圆内,一个点在圆上,一个点在圆外,则圆以 为半径,故圆的方程为. 1.已学习:(1)圆的标准方程. (2)点与圆的位置关系. (3)圆的实际应用. 2.须贯通:(1)求圆的标准方程的方法. (2)判断点与圆的位置关系的方法. 3.应注意:求圆的标准方程时易漏解. 课后达标 检测 A 基础达标 1.已知圆的标准方程为,则圆心坐标为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】选.因为圆的标准方程为,所以圆心坐标为. 2.圆心在轴上,半径为1,且过点的圆的标准方程是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】选.由题意,设圆心坐标为,半径,可设圆的标准方程为,由圆过点 可得,解得,则所求圆的标准方程为. 3.曲线与轴围成区域的面积为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】选.曲线的方程可化为,即,所以这条曲线与 轴围成的区域是一个半径 的半圆,其面积为 . 4.已知,是方程的两个不等实数根,则点与圆的位置关系是( ) A. 在圆内 B. 在圆上 C. 在圆外 D. 无法确定 【答案】C 【解析】选.由,是方程 的两个不等实数根,得,,则,所以点 在圆 外. 5.已知点,,,则外接圆的标准方程是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】选.如图所示,易得 外接圆的圆心为,所以,所以所求圆的标准方程为. 6.(多选)下列方程中表示圆心在直线上,半径为,且过原点的圆的标准方程为( ) A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】选.因为圆心在 上,所以设圆心为,因为圆的半径为, 所以圆的标准方程为, 因为该圆过原点,所以, 解得, 所以圆心为 或,当圆心为 时,圆的标准方程为,正确; 当圆心为 时,圆的标准方程为,正确. 7.若直线是圆的一条对称轴,则圆心坐标为_ _ _ _ _ _ _ _ . 【答案】 【解析】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,故圆心坐标为. 8.以,为一条直径的两个端点的圆的标准方程是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . 【答案】 【解析】因为,,所以线段 的中点坐标为,, 即, , 所以所求圆的圆心坐标为,半径为,所以所求圆的标准方程是. 9.已知两条直线与的交点在圆的内部,则实数的取值范围是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . 【答案】, 【解析】由 解得 则直线 与 的交点坐标为, 依题意,, 解得, 所以实数 的取值范围是,. 10.(13分)在平面直角坐标系中,已知点,直线与轴、轴分别交于点,,圆经过,,三点. (1) 求圆的标准方程;(5分) (2) 判断点,,是否在圆上.(8分) 【答案】 (1) 解:由题可得,,又,设所求圆的方程是, 由题意得 解得 故圆 的标准方程为. (2) 由(1)得圆 的标准方程为. 代入 得,故点 在圆 上; 代入 得,故点 在圆 外; 代入 得,故点 在圆 内. B 能力提升 11.已知圆与圆关于直线对称,则圆的标准方程为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】选.由题意可得,圆 的圆心坐标为,圆 和圆 的半径均为2,设圆心 关于直线 的对称点为, 则 解得 所以圆 的标准方程为. 12.(多选)设圆,则下列命题正确的是( ) A. 所有圆的面积都是 B. 存在,使得圆过点 C. 经过点的圆有且只有一个 D. 不论如何变化,圆心始终在一条直线上 【答案】AD 【解析】选.对于,由于每个圆的半径都是2,故面积都是 ,故 正确; 对于,由于,故圆 必定不过点,故 错误; 对于,对于 和,均有,故,即圆 经过点,故 错误; 对于,圆心 始终在直线 上,故 正确. 13.(15分)如图是一座类似于上海卢浦大桥的圆拱桥示意图,该圆弧拱跨度为,圆拱的最高点离水面的高度为,桥面离水面的高度为. (1) 建立适当的平面直角坐标系,求圆拱所在圆的方程;(7分) (2) 求桥面在圆拱内部分的长度.(参考数据:,结果精确到)(8分) 【答案】 (1) 解:设圆拱所在圆的圆心为,以 为原点,的方向为 轴正方向, 中垂线向上方向为 轴正方向,建立如图所示的平面直角坐标系. 设 与 轴交于点,与 轴交于点,连接, 设圆的半径为,则,,, 在 中,, 即,解得, 所以, 所以圆拱所在圆的方程为. (2) 由题意得,,令,得, 所以, 所以, 所以. 所以桥面在圆拱内部分 的长度约为. 14.(15分)已知圆心为的圆经过,两点,且圆心在直线上. (1) 求圆的标准方程;(6分) (2) 点在圆上运动,求的取值范围.(9分) 【答案】 (1) 解:由圆经过,两点,得圆心在 的中垂线 上, 又圆心 在直线 上, 联立 得 即圆心为,又, 故圆 的标准方程为. (2) 设,易知, 则, 因为点 在圆 上运动, 则, 故 式可化简为,由 得 的取值范围为. C 素养拓展 15.已知圆和两点,,,若圆上存在点,使得 ,则的最小值为( ) A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 【答案】C 【解析】选.显然,因为 ,所以, 所以要求 的最小值即求圆 上点 到原点 的最小距离, 因为,所以,即 的最小值为4. 第2课时 圆的一般方程 新课导入 给出如下方程,常数,,,,,适当取值,能表示直线吗?能表示二次函数对应的抛物线吗?能表示圆吗?圆的标准方程与上述方程有何关系?这就是这节我们需要解决的问题. 学习目标 1.掌握圆的一般方程及其特点. 2.会将圆的一般方程化为圆的标准方程,并能熟练地指出圆心的坐标和半径的大小. 3.能根据某些具体条件,运用待定系数法确定圆的方程. 新知学习 探究 一 圆的一般方程的概念 思考1.圆的标准方程可否化为二元二次方程的一般形式? 提示 可以,圆的标准方程 展开得到,令,,,则 是二元二次方程的一般形式. 思考2.方程一定表示圆吗?举例说明. 提示 不一定,如,表示坐标原点;如,不能表示任何曲线. [知识梳理] 1.方程叫作圆的一般方程. 2.方程表示的图形 条件 图形 不表示任何图形 表示一个点①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 表示以点②_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 为圆心,③_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 为半径的圆 【答案】; ; [即时练] 1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”. (1) 圆的一般方程可以化为圆的标准方程.( ) (2) 方程是圆的方程.( ) (3) 若方程表示圆,则有.( ) (4) 利用圆的一般方程无法判断点与圆的位置关系.( ) 【答案】(1) √ (2) × (3) √ (4) × 2.已知圆的一般方程为,则半径为( ) A. 1 B. 3 C. 4 D. 9 【答案】B 【解析】选.因为圆的一般方程为,所以圆的标准方程为,所以圆的半径为3. 3.已知圆的一般方程为,则该圆的半径的最小值为_ _ _ _ . 【答案】 【解析】圆 的方程 可化为,半径为,当 时,圆 的半径取得最小值. 4.若点在圆的外部,则实数的取值范围是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . 【答案】, 【解析】因为点 在圆 的外部, 所以 即 解得. 判断二元二次方程表示圆的两种方法 (1)配方法:对形如的二元二次方程可以通过配方变形为“标准”形式后,观察是否表示圆. (2)运用圆的一般方程的判断方法求解,即通过判断与0的关系,确定它是否表示圆. 注意 在利用来判断二元二次方程是否表示圆时,务必注意与的系数. 二 求圆的一般方程 [例1] 求满足下列条件的圆的一般方程. (1) 圆心在直线上,与轴相交于,两点; (2) 经过的三个顶点,,. 【答案】 (1) 【解】设圆的一般方程为, 则圆心坐标为,. 由题意得 解得 故所求圆的一般方程为. (2) 设所求圆的一般方程为,因为点,,在所求的圆上, 所以 解得 故所求圆的一般方程为. 待定系数法求圆的一般方程的步骤 (1)根据题意设所求的圆的一般方程为; (2)根据已知条件,建立关于,,的方程组; (3)解此方程组,求出,,的值; (4)将所得的值代回所设的圆的方程中,就得到所求的圆的一般方程. [跟踪训练1].已知,,. (1) 求的外接圆的一般方程; (2) 点在的外接圆上,试求的值. 【答案】 (1) 解:设 外接圆的方程为, 由题意得 解得 即 的外接圆的一般方程为. (2) 因为点 在(1)所求的圆上,故点 的坐标满足圆的方程,可得,即,解得 或. 三 与圆有关的动点的轨迹问题 [例2] (对接教材例4)已知点是圆上的定点,点是圆内一点,为圆上的动点. (1) 求线段的中点的轨迹方程; (2) 求过点的弦的中点的轨迹方程. 【答案】 (1) 【解】设线段 的中点,由中点坐标公式,得点 的坐标为. 因为点 在圆 上, 所以,故线段 的中点 的轨迹方程为. (2) 设. 因为点 是弦的中点, 所以 为坐标原点. 方法一:当,斜率都存在时,有,即,整理得. 当 或 时,点,,,也都满足方程.故所求轨迹方程为. 方法二:易得,,整理得. 方法三:由圆的几何性质可知,点 一定在以线段 为直径的圆上,此时圆心坐标为,,半径为,所以点 的轨迹方程为,整理得. 母题探究.若也是圆上的动点,且 ,求线段的中点的轨迹方程. 解:设线段 的中点, 在 中,. 设 为坐标原点,连接(图略),则,所以,所以,故线段 的中点 的轨迹方程为. 求轨迹方程的三种常用方法 注意 (1)若要求某点的轨迹,须在求出轨迹方程后说明轨迹是什么样的图形. (2)在求动点的轨迹方程时,易忽略检查是否有要删除(增加)的点. [跟踪训练2].在等腰三角形中,若一腰的两个端点分别为,,为两腰的交点,求另一腰的一个端点的轨迹方程. 解:方法一:设点 的坐标为,因为 为等腰三角形,且 为两腰的交点,所以. 又因为, 所以, 所以. 又因为,,三点不能共线, 当 为线段 的中点时,点坐标为,所以点 的轨迹方程为 去掉,两点. 方法二:设点 的坐标为,因为 为等腰三角形,且 为两腰的交点,所以. 所以点 在以 为圆心,为半径的圆上,所以该圆的方程为. 又因为,,三点不能共线,当 为线段 的中点时,点坐标为,所以点 的轨迹方程为 去掉,两点. 拓视野 圆的参数方程 如图所示,设圆的半径为,点从初始位置出发,按逆时针方向在圆上作匀速圆周运动,设,则 为参数.这就是圆心在原点,半径为的圆的参数方程,其中 的几何意义是转过的角度. 当圆心为,半径为的圆的标准方程是时,其参数方程为: 为参数. [典例] 已知点是曲线上的动点,点的坐标为,点的坐标为,则的取值范围为_ _ _ _ _ _ _ _ . 【答案】 【解析】设,则,,所以,因为,所以,即 的取值范围为. [练习1].已知实数,满足,则的最大值是_ _ _ _ _ _ _ _ . 【答案】 【解析】由 得,所以可设 为参数,则,因 为,所以 的最大值是. [练习2].已知是圆上一动点,,为的中点,为坐标原点,则点的轨迹方程为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . 【答案】 【解析】如图所示,因为圆 的参数方程为 为参数,所以设点,则,, 令,,所以,,所以点 在圆心为,半径为 的圆上,即点 的轨迹方程为. 课堂巩固 自测 1.圆的圆心坐标和半径分别为( ) A. , B. , C. , D. , 【答案】C 【解析】选.由圆的一般方程可知圆心坐标为,半径. 2.[(2025·宿迁期中)]如果方程所表示的曲线关于对称,则必有( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】选.方程 表示圆心为 的圆,由题意可知圆心 在直线 上, 则,即. 3.在平面直角坐标系中,过直线与两坐标轴的交点及点的圆的一般方程为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . 【答案】 【解析】令,得,解得,所以直线 与 轴的交点为, 令,得,解得,所以直线 与 轴的交点为, 设圆的一般方程为,因为,,三点都在圆上, 所以 解得 故所求圆的一般方程为. 4.在平面直角坐标系中,线段的两个端点,分别在轴和轴上滑动,且,求线段的中点的轨迹方程. 解:设,,线段 的中点, 因为 为线段 的中点,所以,, 因为, 所以,即,得. 所以点 的轨迹方程是. 1.已学习:(1)圆的一般方程. (2)和圆有关的轨迹方程. 2.须贯通:(1)二元二次方程表示圆的判定方法. (2)待定系数法求圆的方程. (3)求轨迹方程的常用方法. (4)圆的一般方程的实际应用. 3.应注意:二元二次方程表示圆的条件. 课后达标 检测 A 基础达标 1.[(2025·淮安期中)]圆的圆心坐标为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】选.圆 可化为,所以圆心坐标为. 2.若点在圆外,则实数的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】选.因为点 在圆 外, 则 解得. 3.已知圆上的所有点都在第二象限,则实数的取值范围是( ) A. B. , C. D. , 【答案】A 【解析】选.由,化简可得,则该圆圆心为,半径为3,由题意可得 解得,故实数 的取值范围是. 4.已知圆过点,则圆的圆心的轨迹方程是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】选.圆 过点,则,所以圆心的轨迹方程是. 5.若直线始终平分圆的周长,则的最小值为( ) A. 8 B. 12 C. 16 D. 20 【答案】C 【解析】选.整理圆的方程得,可知圆心坐标为. 由题意可知直线 过圆心,即,可得, 则 . 当且仅当,即 时,等号成立, 所以 的最小值为16. 6.(多选)已知圆,则下列说法正确的是( ) A. 圆的半径为 B. 圆关于直线对称 C. 若,则圆过坐标原点 D. 若圆的圆心到轴的距离等于圆的半径,则或 【答案】BCD 【解析】选.对于,圆,所以圆心为,圆的半径,故 错误; 对于,因为圆心 在直线 上,故圆 关于直线 对称,故 正确; 对于,当 时,圆,所以圆 过坐标原点,故 正确; 对于,由 且 或,故 正确. 7.已知圆的周长为 ,则实数的值为_ _ _ _ _ _ . 【答案】 【解析】设圆的半径为,则由题意 ,故,将圆的一般式方程 化为标准式方程得,则. 8.过点,且圆心与圆相同的圆的标准方程为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . 【答案】 【解析】将圆 的方程化为标准方程,圆心 的坐标为,故所求圆的半径为.故所求圆的标准方程为. 9.在平面直角坐标系中,圆(其中,,为实数)的一条直径为,其中,,则的值为_ _ _ _ . 【答案】1 025 【解析】因为,,所以,的中点为,又, 所以以 为直径的圆的方程为,即,所以. 10.(13分)下列方程各表示什么图形?若表示圆,求出其圆心和半径. (1) ;(4分) (2) ;(4分) (3) .(5分) 【答案】 (1) 解:由方程可知,,, 因为, 所以方程表示圆,又,, 所以圆心为, 圆的半径为. (2) 由方程可知,,,,因为, 所以方程表示点,又,, 所以方程表示的点的坐标是. (3) 原方程可化为,由方程可知,,,因为,所以该方程无实数解,方程不表示任何图形. B 能力提升 11.曲线,不同时为0的周长为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】选.因为,不同时为0,所以曲线 可化为 曲线的图象如图所示, 曲线由以,,,四个点为圆心,半径为 的四个半圆弧构成,所以曲线的周长为 . 12.已知圆经过两点,,且圆心在直线上,若直线的方程为,圆心到直线的距离是1,则的值是_ _ _ _ _ _ . 【答案】 【解析】设圆 的方程为, 由条件,得 解得 因此圆的一般方程为, 故圆心,因此圆心 到直线 的距离,解得. 13.(13分)在平面直角坐标系中,二次函数的图象与轴交于,两点,与轴交于点,经过,,三个点的圆记为圆,求圆的方程. 解:设所求圆的一般方程为, 由题意得 的图象与两坐标轴的三个交点即为圆 和坐标轴的交点,令 得,,由题意可得,这与 是同一个方程,故,. 令 得,, 由题意可得,此方程有一个根为,代入此方程得出,所以圆 的方程为. 14.(15分)已知圆经过点,,且恒被直线平分. (1) 求圆的标准方程;(6分) (2) 设是圆上的动点,求线段的中点的轨迹方程.(当点经过点时,规定点与点重合)(9分) 【答案】 (1) 解:直线 恒过点. 因为圆 恒被直线 平分, 所以 恒过圆心, 所以圆心坐标为,又圆 经过点,所以圆的半径,所以圆 的标准方程为. (2) 设.因为 为线段 的中点,所以,因为点 是圆 上的动点, 所以,即, 所以 的轨迹方程为. C 素养拓展 15.古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点,的距离之比为定值且的点的轨迹是一个圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知动点在边长为6的正方形内(包含边界)运动,且满足,则动点的轨迹长度为_ _ _ _ _ _ . 【答案】 【解析】如图,以 为原点,,所在直线分别为 轴、轴,建立平面直角坐标系, 则,,设, 因为,即, 整理得.所以动点 的轨迹为以 为圆心,4为半径的圆的一部分. 设圆 与线段 交于点,与线段 交于点,因为在 中,,,所以,所以,所以动点 的轨迹长度为. 学科网(北京)股份有限公司 $

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