第8章 第3讲 圆的方程及位置关系(课件PPT)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·数学
2026-08-12
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教辅
摘要:
该高中数学高考复习课件聚焦“圆的方程及位置关系”专题,依据课标要求梳理了圆的定义与方程、直线与圆位置关系、圆与圆位置关系三大核心考点,通过知识表格化呈现(如圆的方程形式、位置关系判定条件)和常用结论归纳,精准对接高考评价体系,明确几何法、代数法等高频考查方向,构建完整复习框架。
课件亮点在于“真题溯源+方法提炼+素养培养”,含2025全国一卷模拟题及教材改编题训练,如例2通过圆心到直线距离与半径关系分析圆上特定距离点的个数,培养数学思维(推理能力)和数学眼光(几何直观)。“感悟进阶”总结解题策略,“自我诊断”暴露易错点,助力学生掌握答题技巧,教师可据此实施针对性教学,提升复习效率。
内容正文:
第3讲 圆的方程及位置关系
课标要求
1.回顾确定圆的几何要素,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. 2.能根据给定的直线、圆的方程,判断直线与圆、圆与圆的位置关系.
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内
容
索
引
必备知识 自主排查
1
1
核心考点 师生共研
2
必备知识 自主排查
第一部分
4
知识梳理
1.圆的定义和圆的方程
定点
定长
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2.直线与圆的位置关系
位置关系 相离 相切 相交
图形
量化 方程观点 Δ____0 Δ____0 Δ____0
几何观点 d____r d____r d____r
注意 圆心到直线的距离为d,圆的半径为r.
<
=
>
>
=
<
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3.圆与圆位置关系的判定
(1)几何法
若两圆的半径分别为r1,r2,两圆的圆心距为d,则两圆的位置关系的判定方法如下:
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位置
关系 外离 外切 相交 内切 内含
图示
d与r1,r2的关系 _____
______ ____________ __________
______
______ d=
________
(r1≠r2) 0≤d<
__________
(r1≠r2)
d>r1
+r2
d=r1
+r2
|r1-r2|
<d<r1
+r2
|r1-r2|
|r1-r2|
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提醒 两圆相切应注意是内切还是外切.
相交
内切或外切
外离或内含
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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.
2.二元二次方程Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圆的充要条件为:A=C≠0且B=0且D2+E2-4AF>0.
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3.圆与圆的位置关系的常用结论
(1)公共弦方程:两圆相交时公共弦所在直线的方程可由两圆方程相减得到.
(2)两个圆系方程
①过直线Ax+By+C=0与圆x2+y2+Dx+Ey+F=0交点的圆系方程为x2+y2+Dx+Ey+F+λ(Ax+By+C)=0(λ∈R).
②过圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0和圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0交点的圆系方程为x2+y2+D1x+E1y+F1+λ(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0(λ≠-1,该圆系不含圆C2,解题时,注意检验圆C2是否满足题意,以防漏解).
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1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)点(1,3)在圆x2+y2=24的内部.( )
(2)方程x2+y2+4mx-2y+5m=0表示圆.( )
(3)若两圆相切,则有且只有一条公切线.( )
(4)若直线与圆有公共点,则直线与圆相交或相切.( )
(5)若两圆没有公共点,则两圆一定外离.( )
自我诊断
×
×
√
×
√
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2.圆心为(-1,2)且与x轴相切的圆的方程是( )
A.(x-1)2+(y+2)2=2
B.(x+1)2+(y-2)2=2
C.(x-1)2+(y+2)2=4
D.(x+1)2+(y-2)2=4
解析:因为圆心为(-1,2)且与x轴相切,所以半径r=2,则圆的方程为(x+1)2+(y-2)2=4.
D
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3.(选择性必修第一册P98练习T1改编)圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2-6x-8y+9=0的位置关系是( )
A.内切 B.相交
C.外切 D.相离
C
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4.(选择性必修第一册P102 T7改编)若方程x2+y2+2ax+2ay+2a2+a-1=0表示圆,则实数a的取值范围是____________.
解析:方程x2+y2+2ax+2ay+2a2+a-1=0可化为(x+a)2+(y+a)2=1-a,它表示圆,需满足1-a>0,故a<1.
(-∞,1)
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5.(用结论)过直线2x-y+1=0和圆x2+y2-2x-15=0的交点且过原点的圆的方程是_________________________.
解析:设所求圆的方程为x2+y2-2x-15+λ(2x-y+1)=0,因为此圆过原点,
所以可得-15+λ=0,解得λ=15,
将λ=15代入所设方程并化简可得所求圆的方程为x2+y2+28x-15y=0.
x2+y2+28x-15y=0
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核心考点 师生共研
第二部分
18
例1 (1)圆心在x轴上,且过点(-1,-3)的圆与y轴相切,则该圆的方程是( )
A.x2+y2+10y=0
B.x2+y2-10y=0
C.x2+y2+10x=0
D.x2+y2-10x=0
考点一 圆的方程
C
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(2)(多选)设圆的方程是(x-a)2+(y+b)2=a2+b2,其中a>0,b>0,则下列说法中正确的是( )
A.该圆的圆心坐标为(a,b)
B.该圆过原点
C.该圆与x轴相交于两个不同的点
D.该圆的半径为a2+b2
BC
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因为(0-a)2+(0+b)2=a2+b2,所以该圆过原点,故B正确;
在圆的方程(x-a)2+(y+b)2=a2+b2中,令y=0,有(x-a)2+b2=a2+b2,解得x=2a或x=0,因为a>0,所以该圆与x轴相交于两个不同的点,故C正确.
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【感悟进阶】 求圆的方程的两种方法
(1)几何法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径.
(2)待定系数法:①若已知条件与圆心(a,b)和半径r有关,则设圆的标准方程;②若已知条件没有明确给出圆的圆心或半径,则设圆的一般方程.
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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 ___________________.
训练
(x-1)2+(y+1)2=5
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考点二 直线与圆的位置关系
B
考教衔接
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真题源于人教A版选择性必修第一册P99T13.已知圆x2+y2=4,直线l:y=x+b.b为何值时,圆上恰有三个点到直线l的距离都等于1?
相似度 这两道题均围绕圆上到直线特定距离的点的个数,通过点到直线的距离公式,结合圆的圆心、半径分析求解参数,思路核心相似但所求参数及形式有区别.
变式点 真题可以改变圆的方程及直线方程形式,也可改变距离值、点的个数及参数意义.
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细研真题
[变式1] 已知圆(x-1)2+(y-1)2=9上的点P到直线3x-4y+11=0的距离为1,则满足条件的点P的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
C
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细研真题
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细研真题
[变式2] 若圆C:(x-1)2+(y-b)2=9上恰有4个点到直线3x-4y=0的距离为2,则实数b的取值范围是________.
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细研真题
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细研真题
【感悟进阶】 判定直线与圆的位置关系的两种方法
(1)几何法:求出圆心到直线的距离d,利用d与半径r的大小关系判定.
(2)代数法:联立方程后利用解的情况判定.
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B
训练
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考点三 圆与圆的位置关系
例3 已知A(0,0),B(8,-6),圆C1是以线段AB为直径的圆,圆C2:x2+(y+2)2=4.
(1)求圆C1的标准方程;
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(2)求C1与C2的公切线条数,并探究C1与C2是否有公共弦,若有,求出公共弦所在直线的一般式方程;若没有,请说明理由.
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【感悟进阶】 圆与圆的位置关系的求解策略
(1)判断两圆的位置关系时常用几何法,即利用两圆圆心之间的距离与两圆半径和与差的绝对值之间的关系,一般不采用代数法.
(2)若两圆相交,则两圆公共弦所在直线的方程可由两圆的方程作差消去x2项和y2项得到.
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(多选)已知圆C1:(x-3)2+y2=1,C2:x2+(y-a)2=16,则下列结论正确的有( )
A.若圆C1和圆C2外离,则a>4
B.若圆C1和圆C2外切,则a=±4
C.当a=0时,圆C1和圆C2有且仅有一条公切线
D.当a=-2时,圆C1和圆C2相交
BCD
训练
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当a=0时,|C1C2|=3=r2-r1,圆C1和圆C2内切,故C正确;
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定义
平面上到______的距离等于______的点的集合叫做圆
标准
方程
(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)
圆心C(a,b)
半径为r
一般
方程
x2+y2+Dx+Ey+F=0
(D2+E2-4F>0)
充要条件:D2+E2-4F>0
圆心C:________________
半径r=
提醒 当D2+E2-4F>0时,此方程表示的图形是圆;当D2+E2-4F=0时,此方程表示一个点(-,-);当D2+E2-4F<0时,它不表示任何图形.
例2 (2025·全国一卷)已知圆x2+(y+2)2=r2(r>0)上到直线y=x+2的距离为1的点有且仅有两个,则r的取值范围是( )
A.(0,1) B.(1,3) C.(3,+∞) D.(0,+∞)
解析:由题意知,圆心C1(3,0),C2(0,a),|C1C2|=,r1=1,r2=4.若圆C1和圆C2外离,则|C1C2|=>r1+r2=5,解得a>4或a<-4,故A错误;
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