2.4 圆的方程 讲义-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册(北京适用)

2026-07-31
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普通

摘要:

本讲义聚焦高中数学“圆的方程”核心知识点,系统梳理圆的标准方程、一般方程、直径式方程的形式及转化方法,衔接几何性质(如弦中垂线过圆心)、对称圆求解、轨迹方程(直接法、相关点法、隐圆法)等内容,构建从概念到应用的完整学习支架。 该资料以北京高考考纲为导向,通过十大题型分类及通用解题模板强化数学思维,如利用几何性质简化计算,结合轨迹方程规范表达培养数学语言。高频易错点总结助力学生规避错误,课中辅助教师高效授课,课后便于学生针对性查漏补缺,提升解题能力。

内容正文:

圆的方程 1.(25-26高二上·北京东城·期末)与轴相切,且圆心坐标为的圆的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据题意可得圆心和半径,即可得圆的标准方程. 【详解】因为圆的圆心坐标为,且与轴相切,可知圆的半径, 所以圆的方程为. 故选:A. 2.(24-25高二上·北京密云·期末)圆心为且过原点的圆的方程是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据圆上一点到圆心的距离即为半径,即可写出圆的方程. 【详解】圆心为的圆的方程为, 又因为原点在圆上,则, 所以. 故选:D. 3.(24-25高二上·北京昌平·期末)以,为直径的两个端点的圆的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】利用圆的标准方程待定系数计算即可. 【详解】易知该圆圆心为的中点,半径, 所以该圆方程为:. 故选:D. 4.(20-21高二上·北京丰台·期中)已知圆的一条直径的端点分别是,,则该圆的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】利用中点坐标公式求出圆心,由两点间距离公式求出半径,即可得到圆的方程. 【详解】由题意可知是,的中点为是, 则圆的半径为, 故圆的方程为. 故选:D. 5.(24-25高二上·北京海淀·阶段检测)圆关于直线对称的圆的方程是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】求出圆心的对称点坐后可得圆方程. 【详解】圆的圆心坐标为,它关于直线对称点为, 因此对称圆方程为, 故选:B. 6.(24-25高二上·北京·期中)圆心为,且半径为的圆的方程是(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据圆心与半径直接可得圆的方程. 【详解】由已知圆心为,且半径为, 则圆的方程是. 故选:D. 7.(24-25高二上·北京·期中)已知圆C:过点,则圆C的圆心的轨迹方程是(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】把已知点坐标代入圆方程,变更字母即可得. 【详解】圆C:过点,则, 所以圆心的轨迹方程是, 故选:D. 8.(24-25高二上·浙江台州·期中)已知圆经过,两点,且圆心在直线,则圆的标准方程是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】设出圆心,根据得到方程,求出,得到圆心和半径,得到圆的方程. 【详解】设圆心为, 由题意得,即, 解得,故圆心, 半径为, 故圆的标准方程为. 故选:C 9.(17-18高二上·北京海淀·期中)已知圆C的标准方程为,则与圆C有相同的圆心,且经过点的圆的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据题意设出圆的方程,代入点运算可得解. 【详解】根据题意设所求圆的方程为, 代入点,得, 所以所求圆的方程为. 故选:B. 10.(23-24高二上·北京·期中)圆心在直线上且与轴相切于点的圆的方程是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】设所求圆的圆心坐标为,求出圆心坐标和半径,继而求出圆的方程. 【详解】解:根据题意:所求圆的圆心在直线上, 则设所求圆的圆心坐标为, 又由所求圆与轴相切于点,则圆心在直线上,则, 所求圆的半径, 故所求圆的方程为, 所以A正确,B,C,D错误. 故选:A 11.(25-26高二上·北京顺义·期中)已知,,则以为直径的圆的方程为____________________. 【答案】 【分析】的中点即为圆心,即为半径,再结合中点坐标公式和两点的距离公式即可所求圆的标准方程. 【详解】,所以半径, 又∵,, ∴线段的中点坐标为,即圆心为. 所以圆的方程为. 故答案为:. 12.(25-26高二上·北京·期中)圆心在直线上,并且经过原点和的圆的方程为__________ 【答案】 【分析】由垂径定理找到圆心,然后得到半径,即可写出圆的方程. 【详解】设,则中点, 过点作直线,使得,则, 联立方程组,解得,即圆心, 半径, 所以圆的方程为. 故答案为:. 13.(2.4圆的方程)已知圆经过,两点,圆心在轴上,则圆的标准方程是______. 【答案】 【分析】利用两点距离公式,即可求解圆心和半径得解,或者利用圆的几何性质,根据弦的垂直平分线经过圆心可得圆心,即可由两点距离求解半径得解. 【详解】方法一:圆心在轴上,设圆心坐标为,半径为, 则,解得, 所以圆的标准方程为. 方法二:弦的中点为,且直线平行于轴, 则弦的垂直平分线为直线,即圆心. 所以半径, 则圆的标准方程为. 故答案为: 14.(25-26高二上·北京延庆·期末)根据下列条件,求圆的标准方程. (1)圆心在,且过点; (2)以,为直径的两个端点的圆; (3)圆心在直线上,且过和点. 【答案】(1) (2) (3) 【分析】(1)(2)根据条件求圆心和半径,再求圆的标准方程; (3)利用待定系数法,设圆的标准方程,再代入条件,即可求解. 【详解】(1)由条件可知, 所以圆的标准方程为. (2),所以半径, 圆心为, 所以圆的标准方程为; (3)设圆的标准方程为, 所以,解得:,,, 所以圆的标准方程为. 15.(24-25高二下·北京·期中)设直线 (1)求与直线的距离为的直线的方程; (2)求圆关于直线的对称圆的方程. 【答案】(1)或 (2) 【分析】(1)依题意该直线与直线平行,由平行直线间的距离公式列方程即可求解; (2)利用“垂直”,“平分”即可求出圆心关于直线的对称点,进而可求对称圆方程. 【详解】(1)由题意可知该直线与直线平行, 所以设该直线方程为, 依题意,解得或, 故该直线方程为或. (2)圆的圆心为, 设圆心关于直线的对称点为, 则且的中点在直线上. ,解得, , 圆关于直线的对称圆半径不变, 该对称圆方程为:. 16.(23-24高二上·北京通州·期中)已知直线,直线,设直线与的交点为A,点P的坐标为. (1)求点A的坐标; (2)求经过点P且与直线平行的直线方程; (3)求以为直径的圆的方程. 【答案】(1) (2) (3) 【分析】(1)解两直线方程构成的方程组即可得解; (2)求出直线的斜率,然后利用点斜式即可求出直线方程; (3)根据中点坐标公式求出圆心坐标,再利用两点距离公式求出半径,进而可得圆的方程. 【详解】(1)由解得, 所以直线与的交点为. (2)由得直线的斜率为, 又点P的坐标为, 所以经过点P且与直线平行的直线方程为,即. (3)因为,,所以的中点坐标为,, 所以以为直径的圆的方程为. 17.(20-21高二上·北京·期中)经过三个点的圆的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据三点在坐标系的位置,确定出是直角三角形,其中是斜边,则有过三点的圆的半径为的一半,圆心坐标为的中点,进而根据圆的标准方程求解. 【详解】由已知得,分别在原点、轴、轴上, , 经过三点圆的半径为, 圆心坐标为的中点,即, 圆的标准方程为. 故选:C. 18.(18-19高三·北京朝阳·期末)在平面直角坐标系中,过三点的圆被轴截得的弦长为 A. B. C. D. 【答案】A 【分析】利用待定系数法求出圆的一般方程,令y=0可得:x2﹣4x=0,由此即可得到圆被轴截得的弦长. 【详解】根据题意,设过A、B、C的圆为圆M,其方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0, 又由A(4,4),B(4,0),C(0,4), 则有, 解可得:D=﹣4,E=﹣4,F=0, 即圆M的方程为x2+y2﹣4x﹣4y=0, 令y=0可得:x2﹣4x=0,解可得:x1=0,x2=4, 即圆与x轴的交点的坐标为(0,0),(4,0), 则圆被x轴截得的弦长为4; 故选A. 【点睛】本题考查直线与圆的方程的应用,涉及待定系数法求圆的方程,关键是求出圆的方程. 19.(23-24高二上·北京·期中)在平面直角坐标系中,经过,,三点的圆的标准方程为______. 【答案】 【分析】设所求圆的标准方程为,代入各点坐标求出的值即可. 【详解】由题意设所求圆的标准方程为,代入各点坐标得, ,解得, 故所求圆的标准方程为. 故答案为:. 20.(22-23高二上·北京昌平·期中)①坐标系中,经过三点的圆的方程为___________ ②过两点,且圆心在直线上的圆的标准方程为___________ 【答案】 【分析】①设所求圆的一般方程为,将三个点的坐标代入圆的一般方程,可得出关于、、的方程组,解出这三个未知数的值,可得出圆的方程,进而可求得圆心坐标和半径. ②首先设圆的标准方程为,根据题意得到,再解方程即可. 【详解】①设所求圆的一般方程为, 由题意可得,解得, 所以,所求圆的方程为 ②设圆的标准方程为,由题知: , 所以标准方程为. 故答案为: , 21.(25-26高二上·北京顺义·期末)在平面直角坐标系中,三条直线分别为:,:,:. (1)直接写出直线,的斜率,; (2)设与交于点,与交于点,与交于点. (ⅰ)求,,三点坐标及线段的垂直平分线的方程; (ⅱ)求过,,三点的圆的方程. 【答案】(1), (2)(ⅰ),,,线段的垂直平分线的方程为; (ⅱ) 【分析】(1)根据直线方程写出斜率即可; (2)(ⅰ)联立方程可求交点坐标,结合垂直关系和中点可求线段的垂直平分线的方程; (ⅱ)根据圆的特征可求圆心和半径,写出方程即可. 【详解】(1):的斜率为,:的斜率为. (2)(ⅰ)联立,可得; 联立,可得; 联立,可得; 线段的中点为,, 所以线段的垂直平分线的方程为,即. (ⅱ)由图可知,过,,三点的圆即是以线段为直径的圆,   ,圆心为,所以过,,三点的圆的方程为. 22.(21-22高二上·北京·期中)已知的三个顶点分别为,,,求: (1)边上中线所在直线的方程(D为中点); (2)边的垂直平分线的方程; (3)求的外接圆方程. 【答案】(1) (2) (3) 【分析】(1)计算线段的中点坐标,然后得到中线的斜率,最后利用点斜式计算即可. (2)计算直线的斜率,得到中垂线的斜率,然后利用点斜式计算即可. (3)计算中垂线的方程,然后与(2)中方程联立可得圆心,进一步得到半径,可得结果. 【详解】(1)线段的中点,所以直线的斜率为, 所以中线的方程为:,即 (2)直线的斜率,所以中垂线的斜率为 所以中垂线的方程为:,即 (3)线段中垂线的方程,所以 所以该外接圆的圆心为,所以半径为 所以该三角形的外接圆方程为: 23.(17-18高二上·北京·期中)已知三个顶点是. (1)求边的高所在直线方程; (2)求外接圆的方程. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)先求出边所在直线的斜率,进而求出边上的高所在直线的斜率,用点斜式求得直线方程并化为一般式即可; ()设外接圆的方程为,将,,代入圆的方程求出,,即可. 【详解】(1)∵,,∴, ∵,故,∴, 又∵,∴所在直线方程为,即. (2)设外接圆的方程为, 将,,代入圆的方程得,解得, 故外接圆的方程为. 24.(23-24高二上·湖南常德·期中)若直线l:经过第二、三、四象限,则圆C:的圆心位于(    ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 【答案】B 【分析】根据题意,由条件可得,,结合圆心坐标即可得到结果. 【详解】因为l经过第二、三、四象限,所以,, 所以,故位于第二象限. 故选:B 25.(23-24高二上·北京丰台·期中)已知圆,则圆心与半径分别为(    ) A., B., C., D., 【答案】D 【分析】直接利用圆的标准方程写出圆的圆心与半径即可 【详解】圆的方程为为标准形式, 即圆心与半径分别为, 故选:D. 26.(22-23高二上·北京·期中)已知直线和圆,那么圆心到直线的距离是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】求出圆心的坐标,利用点到直线的距离公式可求得结果. 【详解】圆心为,故圆心到直线的距离是. 故选:C. 27.(22-23高二上·北京通州·期中)已知圆的方程为,则该圆的圆心和半径分别为(    ) A., B., C.,2 D.,2 【答案】A 【分析】根据圆的标准方程即可得到. 【详解】由圆的方程,可得圆心为,半径为. 故选:A 28.(21-22高二上·北京怀柔·期末)圆的圆心为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由圆的标准方程求解. 【详解】圆的圆心为, 故选:D 29.(21-22高二上·北京海淀·期中)已知圆,则其圆心与半径分别为(    ) A., B., C., D., 【答案】D 【分析】直接利用圆的标准方程求解 【详解】已知圆,则其圆心为,半径为 故选:D 30.(20-21高二上·北京平谷·期末)已知圆的方程,那么圆心和半径分别为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】根据圆的标准方程,直接求解. 【详解】由圆的标准方程可知,圆心是,半径. 故选:A 31.(20-21高二上·北京·期中)已知圆,则其圆心和半径分别为(    ) A.,2 B.,2 C., D., 【答案】D 【解析】根据圆的标准方程直接求解即可. 【详解】根据圆的标准方程,可得: 圆心为,半径为, 故选:D. 32.(25-26高二上·北京房山·期中)已知圆,则圆的面积为_____. 【答案】 【分析】根据圆的标准方程得出半径进而得出圆的面积. 【详解】因为圆,所以圆的半径为,则圆的面积为. 故答案为:. 33.(24-25高二上·北京通州·期中)过点的直线平分圆,则这条直线的倾斜角为________. 【答案】 【分析】根据题意和圆的对称性可知所求直线过圆心,因此可得直线的斜率,再由斜率确定倾斜角. 【详解】因为过点的直线平分圆, 所以圆心在所求直线上, 因此直线的斜率,所以, 因为,所以, 故答案为:. 34.(22-23高二上·北京朝阳·期末)过圆的圆心且与直线平行的直线的方程是__. 【答案】 【分析】设出与直线平行的直线,将圆心代入即可. 【详解】由的圆心为, 设与直线平行的直线为: , 因为过圆心, 所以, 故所求直线为:, 故答案为:. 35.(21-22高二上·北京·阶段检测)圆的圆心坐标为___________;周长为___________. 【答案】 【分析】对进行化简,得到圆的标准方程,进而求出圆心和半径及周长. 【详解】,化简为:,故圆心坐标为,半径为,周长为. 故答案为:,. 36.(20-21高二上·北京·期中)已知圆与直线则圆心的坐标为_______,若圆关于直线对称,则_____. 【答案】 1 【解析】由圆的标准方程直接定点圆心坐标,根据圆关于直线对称,由圆心在直线上求解. 【详解】因为圆, 所以求圆心坐标为:; 因为圆关于直线对称, 所以圆心在直线上,即, 解得1 故答案为:;1 37.(25-26高二上·北京朝阳·期末)设圆的圆心为M,半径为r,则(   ) A., B., C., D., 【答案】D 【分析】将圆的方程转化为标准方程,得出圆心和半径. 【详解】将转化为, 可得圆心,半径, 故选:. 38.(25-26高二上·北京大兴·期中)圆的半径长为(   ) A. B.5 C. D. 【答案】A 【分析】把圆的一般方程化为标准方程,即可得出圆的半径. 【详解】将圆化成标准方程, 所以圆的半径为. 故选:A. 39.(25-26高三上·北京平谷·阶段检测)方程表示的圆的圆心坐标和半径分别为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据圆的一般方程得到圆的标准方程,从而求得圆心坐标和圆的半径. 【详解】由,得. 所以方程表示的圆的圆心坐标为,半径为3. 故选:B. 40.(24-25高二上·北京怀柔·期末)若直线是圆的一条对称轴,则值为(    ) A. B.2 C. D.4 【答案】A 【分析】首先将圆的方程化为标准式,即可得到圆心坐标,根据圆心在直线上求出参数的值. 【详解】圆,即, 所以圆心坐标为,依题意直线过点, 所以,解得. 故选:A 41.(24-25高二上·北京·期中)圆的圆心和的范围分别是(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】将圆的一般方程变形为标准方程,进而求解. 【详解】由,得, 所以圆心为,由,得, 故选:A 42.(24-25高二上·北京·阶段检测)圆关于直线对称的圆的标准方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】把圆的一般方程化为标准方程,得圆心坐标和半径,由对称求出对称圆的圆心,可得标准方程. 【详解】由圆,得, 则圆心坐标为,半径为1, 设关于直线的对称点为, 则,解得, 圆关于直线对称的圆的标准方程为. 故选:B. 43.(15-16高二上·广东揭阳·阶段检测)若点为圆的弦MN的中点,则弦MN所在直线的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】圆的方程化为标准方程,得到圆心坐标,由,可求得弦MN所在直线的斜率,点斜式求方程. 【详解】圆的标准方程为,圆心.因为点为弦MN的中点,所以, 又AP的斜率,所以直线MN的斜率为2,弦MN所在直线的方程为,即. 故选:D 44.(22-23高二上·北京·期中)若表示圆的方程,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】把给定方程配方化成圆的标准方程形式即可计算作答. 【详解】方程化为:, 因方程表示圆,于是得,解得, 所以的取值范围是:. 故选:A 45.(21-22高二上·北京平谷·期末)已知实数,满足,则的最小值是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】将化成,即可求出的最小值. 【详解】由可化为,所以,解得,因此的最小值是. 故选:A. 46.(19-20高二上·内蒙古包头·期中)方程x2+y2+ax﹣2by+c=0表示圆心为C(2,2),半径为2的圆,则a,b,c的值依次为(    ) A.4、2、4 B.﹣4、2、4 C.﹣4、2、﹣4 D.4、﹣2、﹣4 【答案】B 【分析】利用配方法将方程化为圆的标准形式,列出方程可得的值. 【详解】x2+y2+ax﹣2by+c=0可化为: ,解得 故选:B 【点睛】本题考查圆的方程,考查一般形式和标准形式的互化,考查学生计算能力,属于基础题. 47.(23-24高二上·北京顺义·期中)若表示圆的方程,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据圆的一般式满足的条件即可列不等式求解. 【详解】因为方程表示一个圆,所以, 解得, 所以的取值范围是. 故选:D 48.(21-22高二上·江苏宿迁·期中)若方程表示圆,则实数的取值范围是(    ). A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由题意可得,从而可求得实数的取值范围 【详解】∵表示圆,则, ∴, 故选:B. 49.(24-25高二上·四川巴中·期中)已知,动点与点A的距离是它与点的距离的倍,则面积的最大值(    ) A. B.8 C. D. 【答案】A 【分析】求出点的轨迹方程为圆,数形结合得高的最大值为圆的半径,可解问题. 【详解】设,由, 得,化简整理得, 即点的轨迹为圆,半径为, 由于,所以当边上高最大时,的面积最大, 所以. 故选:A. 50.(23-24高二上·吉林长春·期末)已知点,点在圆上运动,则线段的中点的轨迹方程是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】设出的坐标,利用相关点法求解出的轨迹方程. 【详解】设, 由题意可知,所以, 又因为, 所以, 化简可得, 所以的轨迹方程为, 故选:A. 51.(22-23高二上·北京大兴·期中)已知点和点,动点满足,则点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据两点间的距离公式列式求解即可. 【详解】解:因为点和点,动点, 所以, 又因为其满足, 所以,整理得: 所以点的轨迹方程为. 故选:D 52.(20-21高二下·北京·期中)已知点A的坐标是(-1,0),点M满足|MA|=2,那么M点的轨迹方程是(    ) A.x2+y2+2x-3=0 B.x2+y2-2x-3=0 C.x2+y2+2y-3=0 D.x2+y2-2y-3=0 【答案】A 【分析】设出点的坐标,利用已知条件列出方程化简求解即可. 【详解】解:设,点的坐标是,点满足, 可得:, 即:, 所以M点的轨迹方程是. 故选:A. 53.(23-24高二上·北京·期中)已知,以为斜边的直角,其顶点的轨迹方程为___________. 【答案】 【分析】设出点的坐标,由勾股定理得到等式,化简后除去曲线与轴的交点得答案. 【详解】设,则, 即, 整理得:. ∵三点构成三角形,∴. ∴顶点的轨迹方程为. 故答案为:. 54.(23-24高二上·北京·期末)已知点和点,直角以BC为斜边,求直角顶点A的轨迹方程__________________. 【答案】 【分析】根据圆的定义可以求解,或直接设,由求解. 【详解】方法一:设点, ,,,, 由题意可知:, ,, 整理得:, 三点不共线, ,,应去除. 直角顶点的轨迹方程为:. 方法二:设BC中点为,则,即A在以D为圆心, 为半径的圆上(不能和B、C重合), 故A的轨迹方程为. 55.(23-24高二上·北京大兴·期中)已知圆经过点和点,且圆心在直线上. (1)求圆的方程; (2)若线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)设圆的方程为一般式,然后根据题意进行求解; (2)设出点坐标,根据题意求解出点坐标,代入圆后解得点的轨迹方程. 【详解】(1)解:设圆的方程为, 故圆心为, 由题意得,解得, 所以圆的方程为; (2)设点的坐标是,点的坐标是. 因为点的坐标是,且是线段的中点, 所以. 故.   ① 因为点在圆上运动,所以点的坐标满足圆的方程, 即.     ② 把①代入②,得, 整理,得. 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 $ 2.4圆的方程 知识点 + 题型解题技巧 一、北京高考考纲核心要求 1. 熟练掌握圆的标准方程、一般方程、直径式方程,能实现三种形式互相转化; 2. 能根据圆心坐标、半径、相切条件、直径端点、圆过定点、圆心所在直线等条件,用待定系数法求圆的方程; 3. 掌握点关于直线对称点的求解方法,会求已知圆关于直线对称的圆方程; 4. 会求解三角形外接圆(核心:三角形三边垂直平分线交点为外接圆圆心); 5. 三类轨迹方程求解方法:相关点中点法、距离等式直接法、直角隐圆法; 6. 结合点到直线距离、两直线垂直平分线性质解决圆心、半径计算问题; 7. 掌握圆一般方程表示圆的充要条件,能求解参数取值范围 二、基础核心知识点 (一)圆的三类标准方程 1. 圆的标准方程 圆心坐标,半径r 易错点:括号内为减法,,对应圆心横坐标是。 快速几何结论: ① 圆与x轴相切:; ② 圆与y轴相切:; ③ 圆经过原点:。 2. 圆的一般方程 表示圆的充要条件: 圆心:,半径: 补充判定: :方程仅表示一个点; :无几何图形。 转化方法:分组配方法,将x、y分别配完全平方。 3. 直径式方程 若、为圆直径两端点,则圆方程: 推导依据:直径所对圆周角为直角,向量。 (二)圆核心几何性质(必考) 1. 弦的垂直平分线必定经过圆心; 2. 若直线平分圆,则直线一定经过圆心; 3. 圆心与切点连线,垂直于圆的切线; 4. 两点关于直线对称满足两个条件:①两点连线与对称轴垂直;②两点中点落在对称轴上; 5. 直角三角形外接圆:斜边中点为圆心,斜边长的一半为半径。 (三)对称圆求解公式 两圆关于某直线对称,半径不变,圆心互为对称点。 设原圆心,求关于直线的对称点,联立方程组: (四)三类轨迹方程通用解法 1. 直接法:题干给出距离等量关系(如),两点距离公式列式,平方化简消根号; 2. 相关点法(中点轨迹):已知动点在定圆上,求中点轨迹,设中点与圆上动点坐标,利用中点公式替换代入; 3. 隐圆法:直角顶点轨迹、距离定值轨迹,直接利用圆定义写方程,必须剔除三点共线的无效点。 三、十大题型分类 + 通用作答模板 + 解题技巧 题型一:已知条件求圆标准方程 考法 1:已知圆心 + 半径 / 圆过定点 通用步骤: 1. 直接写出标准式; 2. 将圆上点坐标代入,求出; 解题技巧:圆与坐标轴相切时,半径直接等于圆心对应坐标绝对值,无需计算距离。 考法 2:已知直径两个端点 通用步骤: 1. 中点公式计算圆心:; 2. 两点距离除以 2 得到半径; 解题技巧:直接使用直径式方程,省略距离计算。 考法 3:圆心在定直线,且圆过两点 通用步骤: 1. 求出两点连线中点与线段垂直平分线; 2. 联立垂直平分线与圆心所在直线,解出圆心; 3. 圆心到定点距离的平方为。 题型二:已知三点求圆(三角形外接圆) 两种解题方法: 方法 1(待定系数法):设一般方程,三点代入得到三元一次方程组,解得D、E、F,再配方得到标准式; 方法 2(几何法):分别作两条弦的垂直平分线,交点即为圆心,再计算半径; 技巧:直角三角形优先用斜边中点当圆心,计算量最小。 题型三:圆一般方程配方 + 参数范围判断 1. 配方操作:x项、y项分组,常数移到等式右侧,配完全平方; 2. 判断能否表示圆:验证; 3. 直线为圆对称轴:直线过圆心,代入圆心坐标求解参数。 题型四:圆关于直线对称 固定解题模板: 1. 写出原圆的圆心与半径(对称圆半径不变); 2. 联立对称点方程组,求出对称圆心; 3. 以新圆心、原半径写出标准方程。 题型五:直线平分圆问题 核心结论:直线平分圆 ⇔ 直线经过圆心; 解题步骤:提取圆心坐标,代入直线解析式求解参数、斜率、倾斜角。 题型六:中点轨迹(相关点法) 四步固定解法: 1. 设中点,圆上动点; 2. 中点公式变形:\(x_0=2x-x_定,y_0=2y-y_定\); 3. 将\(x_0、y_0\)代入定圆方程; 4. 化简得到中点轨迹方程。 题型七:距离等式轨迹(阿波罗尼斯圆) 例: 1. 设任意动点; 2. 两点距离公式列式,等式两边平方消去根号; 3. 整理得到二元二次方程,判定为圆; 技巧:时轨迹是线段垂直平分线,\(k≠1\)时轨迹为圆。 题型八:直角顶点隐圆轨迹 已知AB为直角三角形斜边,P为直角顶点: 1. 斜边中点为圆心,为半径; 2. 方程必须标注限制条件:剔除\(A、B\)两点(三点不能共线构成三角形)。 题型九:弦中点相关直线(垂径定理) 已知P是圆内弦MN中点: 1. 求出圆的圆心C; 2. 由算出弦的斜率; 3. 点斜式写出弦所在直线方程。 题型十:平行线 + 对称综合题 1. 平行直线:,平行线统一\(A、B\)系数; 2. 平行线距离公式列方程求常数; 3. 结合对称圆心求解对称圆方程。 四、高频易错扣分点 1. 标准方程圆心符号出错:对应圆心横坐标为,不是 2; 2. 一般方程不配方,直接错误读取圆心; 3. 忽略圆一般方程条件,漏写不等号; 4. 求对称点只写垂直条件,忘记中点在对称轴; 5. 直角顶点轨迹不剔除\(A、B\)两点,丢失定义域扣分; 6. 直径式方程向量点乘计算符号错误; 7. 平行线距离计算前未统一\(A、B\)系数,直接代入常数; 8. 直线平分圆看不出 “直线过圆心”,多余复杂计算。 五、北京应试答题技巧 1. 选择填空优先几何性质解题:弦中垂线、平分圆过圆心、相切半径等于距离,快速口算; 2. 求圆方程分场景:知圆心半径用标准式,知三点用一般式; 3. 解答题求外接圆,优先联立两条垂直平分线求圆心,方程组计算更简便; 4. 对称类大题分步书写:①求原圆心 ②求对称圆心 ③写圆方程,分步得分; 5. 轨迹题必须标注\(x≠\)之类限制条件,遗漏扣步骤分; 6. 配方法固定操作顺序,先分组再移项,减少计算失误。 知识点 + 题型解题技巧 题型一:圆的标准方程 1.(25-26高二上·北京东城·期末)与轴相切,且圆心坐标为的圆的方程为(    ) A. B. C. D. 2.(24-25高二上·北京密云·期末)圆心为且过原点的圆的方程是(    ) A. B. C. D. 3.(24-25高二上·北京昌平·期末)以,为直径的两个端点的圆的方程为(   ) A. B. C. D. 4.(20-21高二上·北京丰台·期中)已知圆的一条直径的端点分别是,,则该圆的方程为(    ) A. B. C. D. 5.(24-25高二上·北京海淀·阶段检测)圆关于直线对称的圆的方程是(   ) A. B. C. D. 6.(24-25高二上·北京·期中)圆心为,且半径为的圆的方程是(   ) A. B. C. D. 7.(24-25高二上·北京·期中)已知圆C:过点,则圆C的圆心的轨迹方程是(   ) A. B. C. D. 8.(24-25高二上·浙江台州·期中)已知圆经过,两点,且圆心在直线,则圆的标准方程是(    ) A. B. C. D. 9.(17-18高二上·北京海淀·期中)已知圆C的标准方程为,则与圆C有相同的圆心,且经过点的圆的方程为(    ) A. B. C. D. 10.(23-24高二上·北京·期中)圆心在直线上且与轴相切于点的圆的方程是(    ) A. B. C. D. 11.(25-26高二上·北京顺义·期中)已知,,则以为直径的圆的方程为____________________. 12.(25-26高二上·北京·期中)圆心在直线上,并且经过原点和的圆的方程为__________ 13.(2.4圆的方程)已知圆经过,两点,圆心在轴上,则圆的标准方程是______. 14.(25-26高二上·北京延庆·期末)根据下列条件,求圆的标准方程. (1)圆心在,且过点; (2)以,为直径的两个端点的圆; (3)圆心在直线上,且过和点. 15.(24-25高二下·北京·期中)设直线 (1)求与直线的距离为的直线的方程; (2)求圆关于直线的对称圆的方程. 16.(23-24高二上·北京通州·期中)已知直线,直线,设直线与的交点为A,点P的坐标为. (1)求点A的坐标; (2)求经过点P且与直线平行的直线方程; (3)求以为直径的圆的方程. 题型二:过三点的圆 17.(20-21高二上·北京·期中)经过三个点的圆的方程为(    ) A. B. C. D. 18.(18-19高三·北京朝阳·期末)在平面直角坐标系中,过三点的圆被轴截得的弦长为 A. B. C. D. 19.(23-24高二上·北京·期中)在平面直角坐标系中,经过,,三点的圆的标准方程为______. 20.(22-23高二上·北京昌平·期中)①坐标系中,经过三点的圆的方程为___________ ②过两点,且圆心在直线上的圆的标准方程为___________ 21.(25-26高二上·北京顺义·期末)在平面直角坐标系中,三条直线分别为:,:,:. (1)直接写出直线,的斜率,; (2)设与交于点,与交于点,与交于点. (ⅰ)求,,三点坐标及线段的垂直平分线的方程; (ⅱ)求过,,三点的圆的方程. 22.(21-22高二上·北京·期中)已知的三个顶点分别为,,,求: (1)边上中线所在直线的方程(D为中点); (2)边的垂直平分线的方程; (3)求的外接圆方程. 23.(17-18高二上·北京·期中)已知三个顶点是. (1)求边的高所在直线方程; (2)求外接圆的方程. 24.(23-24高二上·湖南常德·期中)若直线l:经过第二、三、四象限,则圆C:的圆心位于(    ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 25.(23-24高二上·北京丰台·期中)已知圆,则圆心与半径分别为(    ) A., B., C., D., 26.(22-23高二上·北京·期中)已知直线和圆,那么圆心到直线的距离是(    ) A. B. C. D. 27.(22-23高二上·北京通州·期中)已知圆的方程为,则该圆的圆心和半径分别为(    ) A., B., C.,2 D.,2 28.(21-22高二上·北京怀柔·期末)圆的圆心为(    ) A. B. C. D. 29.(21-22高二上·北京海淀·期中)已知圆,则其圆心与半径分别为(    ) A., B., C., D., 30.(20-21高二上·北京平谷·期末)已知圆的方程,那么圆心和半径分别为(    ) A. B. C. D. 31.(20-21高二上·北京·期中)已知圆,则其圆心和半径分别为(    ) A.,2 B.,2 C., D., 32.(25-26高二上·北京房山·期中)已知圆,则圆的面积为_____. 33.(24-25高二上·北京通州·期中)过点的直线平分圆,则这条直线的倾斜角为________. 34.(22-23高二上·北京朝阳·期末)过圆的圆心且与直线平行的直线的方程是__. 35.(21-22高二上·北京·阶段检测)圆的圆心坐标为___________;周长为___________. 36.(20-21高二上·北京·期中)已知圆与直线则圆心的坐标为_______,若圆关于直线对称,则_____. 题型三:圆的一般方程 37.(25-26高二上·北京朝阳·期末)设圆的圆心为M,半径为r,则(   ) A., B., C., D., 38.(25-26高二上·北京大兴·期中)圆的半径长为(   ) A. B.5 C. D. 39.(25-26高三上·北京平谷·阶段检测)方程表示的圆的圆心坐标和半径分别为(    ) A. B. C. D. 40.(24-25高二上·北京怀柔·期末)若直线是圆的一条对称轴,则值为(    ) A. B.2 C. D.4 41.(24-25高二上·北京·期中)圆的圆心和的范围分别是(   ) A. B. C. D. 42.(24-25高二上·北京·阶段检测)圆关于直线对称的圆的标准方程为(    ) A. B. C. D. 43.(15-16高二上·广东揭阳·阶段检测)若点为圆的弦MN的中点,则弦MN所在直线的方程为(    ) A. B. C. D. 题型四:一般方程的前提条件 44.(22-23高二上·北京·期中)若表示圆的方程,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 45.(21-22高二上·北京平谷·期末)已知实数,满足,则的最小值是(    ) A. B. C. D. 46.(19-20高二上·内蒙古包头·期中)方程x2+y2+ax﹣2by+c=0表示圆心为C(2,2),半径为2的圆,则a,b,c的值依次为(    ) A.4、2、4 B.﹣4、2、4 C.﹣4、2、﹣4 D.4、﹣2、﹣4 47.(23-24高二上·北京顺义·期中)若表示圆的方程,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 48.(21-22高二上·江苏宿迁·期中)若方程表示圆,则实数的取值范围是(    ). A. B. C. D. 49.(24-25高二上·四川巴中·期中)已知,动点与点A的距离是它与点的距离的倍,则面积的最大值(    ) A. B.8 C. D. 50.(23-24高二上·吉林长春·期末)已知点,点在圆上运动,则线段的中点的轨迹方程是(    ) A. B. C. D. 51.(22-23高二上·北京大兴·期中)已知点和点,动点满足,则点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 52.(20-21高二下·北京·期中)已知点A的坐标是(-1,0),点M满足|MA|=2,那么M点的轨迹方程是(    ) A.x2+y2+2x-3=0 B.x2+y2-2x-3=0 C.x2+y2+2y-3=0 D.x2+y2-2y-3=0 53.(23-24高二上·北京·期中)已知,以为斜边的直角,其顶点的轨迹方程为___________. 54.(23-24高二上·北京·期末)已知点和点,直角以BC为斜边,求直角顶点A的轨迹方程__________________. 55.(23-24高二上·北京大兴·期中)已知圆经过点和点,且圆心在直线上. (1)求圆的方程; (2)若线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程. 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 $

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2.4  圆的方程 讲义-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册(北京适用)
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