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文檔簡介

1、1.圓心為點C(8,-3),且過點A(5,1)的圓的標準方程為( ) A.(x+8)2+(y-3)2=5B.(x-8)2+(y+3)2=5 C.(x+8)2+(y-3)2=25 D.(x-8)2+(y+3)2=25 半徑 所以所求的圓的標準方程為(x-8)2+(y+3)2 =25.選D.,D,2.方程y =對應(yīng)的曲線是( ) 原曲線方程可化為x2+y2=4(y0),表示下半圓,選A.,A,3.半徑為5且圓心在y軸上的圓與x軸相切,則圓的方程為( ) A.x2+y2+10y=0 B.x2+y2+10y=0或x2+y2-10y=0 C.x2+y2-10y=0 D.x2+y2+10 x=0或x2+y

2、2-10 x=0,B,設(shè)圓心為(0,b),由題意,則圓的方程為x2+(y-b)2=b2. 因為半徑為5.所以 =5,b=5. 故圓的方程為x2+y2+10y=0或x2+y2-10y=0.選B. 易錯點:圓心的位置可能在y軸上半軸或下半軸.,4.已知圓C1:(x+1)2+(y-1)2=1,圓C2與圓C1關(guān)于直線x-y-1=0對稱,則圓C2的方程為. 設(shè)圓C2的圓心為(a,b),則依題意, 對稱圓的半徑不變,為1,故填(x-2)2+(y+2)2=1.,(x-2)2+(y+2)2=1,有,,解得:,a=2 b=-2.,5.若圓x2+y2+(a2-1)x+2ay-a=0關(guān)于直線x-y+1=0對稱,則實

3、數(shù)a=. 依題意直線x-y+1=0,過已知圓的 圓心所以 解得a=3或a=-1,當a=-1時,方程x2+y2+(a2-1)x+2ay-a=0不能表示圓,所以只能取a=3.填3. 易錯點:方程x2+y2+Dx+Ey+F=0僅在D2+E2-4F0時才表示圓,因此需檢驗不等式是否成立.,3,1.圓的定義:平面內(nèi)到一個定點的距離等于定長的點的集合(軌跡)叫做圓,定點叫做圓心,定長叫做圓的半徑. 2.圓的方程 (1)標準方程:以(a,b)為圓心,r(r0)為半徑的圓的標準方程為(x-a)2+(y-b)2=r2.,(2)一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0. 當D2+E2-4F0時,表示圓的一般方程,

4、其圓心的坐標為半徑 當D2+E2-4F=0時,只表示一個點 當D2+E2-4F0時,不表示任何圖形.,3.點與圓的位置關(guān)系 圓的標準方程為(x-a)2+(y-b)2=r2, 圓心C(a,b),半徑r, 若點M(x0,y0)在圓C上,則 (x0-a)2+(y0-b)2=r2; 若點M(x0,y0)在圓C外,則 (x0-a)2+(y0-b)2r2; 若點M(x0,y0)在圓C內(nèi),則 (x0-a)2+(y0-b)2r2.,4.對稱問題 圓(x-a)2+(y-b)2=r2關(guān)于直線x=0的對稱圓的方程為(x+a)2+(y-b)2=r2;關(guān)于直線y=0的對稱圓的方程為(x-a)2+(y+b)2=r2;關(guān)于

5、直線y=x的對稱圓的方程為(x-b)2+(y-a)2=r2;關(guān)于直線y=-x的對稱圓的方程為(x+b)2+(y+a)2=r2. 5.垂徑定理:垂直于弦的直徑平分這條弦,并且平分這條弦所對的兩段弧.若AB為圓O的弦,圓心O到弦AB的距離為d,圓半徑為r,則,重點突破:圓的方程 ()求過兩點A(1,4),B(3,2),且圓心在直線y=0上的圓的標準方程,并判斷點P(2,4)與圓的位置關(guān)系. ()求過A(4,1),B(6,-3)C(-3,0)三點的圓的方程,并求這個圓半徑長和圓心C坐標.,()欲求圓的標準方程,只需求出圓心坐標和圓的半徑,而要判斷點P與圓的位置關(guān)系,只需看點P與圓心的距離和圓的半徑的

6、大小關(guān)系.()設(shè)出圓的方程,解方程組即可.,()解法1:(待定系數(shù)法)設(shè)圓的標準方程為(x-a)2+(y-b)2=r2, 因為圓心在y=0上,故b=0, 所以圓的方程為(x-a)2+y2=r2 又因為該圓過A(1,4),B(3,2)兩點,則 (1-a)2+16=r2 (3-a)2+4=r2,,解得a=-1,r2=20.,解法2:(直接求出圓心坐標和半徑)因為圓過A(1,4),B(3,2)兩點, 所以圓心必在線段AB的中垂線l上,又因為kAB=-1,故l的斜率為1, 又AB的中點為(2,3),故線段AB的中垂線l的方程為x-y+1=0.,又知圓心在直線y=0上,故圓心為C(-1,0), 所以半徑

7、 故所求圓的方程為(x+1)2+y2=20. 又點P(2,4)到圓心(-1,0)的距離為 所以點P在圓外.,()設(shè)圓的方程為 x2+y2+Dx+Ey+F=0 , 因為三點A(4,1),B(6,-3),C(-3,0)都在圓上, 所以它們的坐標都是方程的解,將它們的坐標代入方程得, 42+12+4D+E+F=0 62+(-3)2+6D-3E+F=0 (-3)2+02-3D+0E+F=0,,解得,D=-2 E=6 F=-15.,所以圓的方程為x2+y2-2x+6y-15=0, 即(x-1)2+(y+3)2=25, 所以圓心坐標為(1,-3),半徑為r=5. “待定系數(shù)法”是求圓的方程的常用方法.一般

8、的,在選用圓的方程形式時,若問題涉及圓心和半徑,則選用標準方程比較簡便,否則選用一般方程方便些.,根據(jù)下列條件求圓的方程. ()圓過P(4,-2),Q(-1,3)兩點,且在y軸上截得的線段長為4 . ()已知圓的半徑為 ,圓心在直線y=2x上,圓被直線x-y=0截得的弦長為4 .,()設(shè)圓的方程為x2+y2+Dx+Ey+F=0. 4D-2E+F=-20 D-3E-F=10, 令x=0,由得y2+Ey+F=0. 由已知 其中y1,y2是方程的兩根, (y1-y2)2=(y1+y2)2-4y1y2=E2-4F=48, 聯(lián)立方程解得D=-2,E=0,F=-12或D=-10,E=-8,F=4, 故所求

9、的圓的方程為x2+y2-2x-12=0或x2+y2-10 x-8y+4=0.,將P,Q點的坐標代入式得,()解法1:設(shè)圓的方程為(x-a)2+(y-b)2=10, 由圓心在直線y=2x上,得b=2a, 由圓在直線x-y=0截得的弦長為4 , 將y=x代入(x-a)2+(y-b)2=10. 整理得2x2-2(a+b)x+a2+b2-10=0. 由弦長公式得 化簡得a-b=2. 解得a=2,b=4或a=-2,b=-4, 所以所求圓方程為(x-2)2+(y-4)2=10或(x+2)2+(y+4)2=10.,解法2:根據(jù)圖形的幾何性質(zhì):半徑,弦長的一半,弦心距構(gòu)成直角三角形,由勾股定理, 可得弦心距

10、因為弦心距等于圓心(a,b)到直線x-y=0的距離, 所以 又已知b=2a, 解得a=2,b=4或a=-2,b=-4. 所以所求圓方程為(x-2)2+(y-4)2=10或(x+2)2+(y+4)2=10.,重點突破:與圓有關(guān)的最值問題 已知實數(shù)x,y滿足方程x2+y2-4x+1=0 ()求y-x的最大值和最小值, ()求x2+y2的最大值和最小值. 根據(jù)代數(shù)式的幾何意義,借助于平面幾何知識,數(shù)形結(jié)合求解.,方程x2+y2-4x+1=0變形為(x-2)2+y2=3,所表示的圖形是圓. ()y-x看作是直線y=x+b在y軸上的截距,當直線y=x+b與圓相切時, 縱截距b取得最大值和最小值,此時 解

11、得b=-2 , 所以y-x的最大值為-2+ ,最小值為-2- .,()x2+y2表示圓上一點與原點距離的平方,由平面幾何知識知,在原點與圓心連線和圓的兩個交點處取得最大值和最小值. 又圓心到原點的距離為 所以x2+y2的最大值是(2+)2=7+4;最小值是(2- )2=7-4 . 涉及與圓有關(guān)的最值,可以借助圓的幾何性質(zhì),依照數(shù)形結(jié)合思想進行求解;聯(lián)想過兩點的直線的斜率公式,兩點間距離公式,過定點的直線系或平行線系等知識的應(yīng)用.,已知實數(shù)x,y滿足方程x2+y2-4x+1=0,求的最大值與最小值. 設(shè)=k,即y=kx,當直線y=kx與圓相切時,斜率k取得最大值和最小值.因為圓心(2,0)到直線

12、y=kx的距離為,所以 得k= . 所以,重點突破:直線與圓的方程的應(yīng)用 圖中是某圓拱橋的一孔圓拱的示意圖,該圓拱跨度AB=20 m,拱高OP=4 m,在建造時每隔4 m需用一個支柱支撐,求支柱A2P2的高度(精確到0.01).,先建立直角坐標系,只需求出P2的縱坐標,就可得支柱A2P2的高度.,建立如圖所示的直角坐標系,設(shè)圓心坐標是(0,b),圓的半徑是r,則圓的方程是x2+(y-b)2=r2,下面確定b和r的值.,因為P,B都在圓上,所以它們的坐標(0,4),(10,0)都滿足方程x2+(y-b)2=r2, 02+(4-b)2=r2 102+(0-b)2=r2, 解得:b=-10.5,r2

13、=14.52.,于是得到方程組,所以圓的方程為x2+(y+10.5)2=14.52 把點P2的橫坐標x=-2代入圓的方程, 得(-2)2+(y+10.5)2=14.52. 因為y0, 所以 -10.514.36-10.5=3.86 m 答:支柱A2P2的長度約為3.86 m.,直線與圓的方程在實際生活以及平面幾何中有著廣泛的應(yīng)用,用坐標方法解決幾何問題時,先用坐標和方程表示相應(yīng)的幾何元素:點、直線、圓,將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題;然后通過代數(shù)運算解決代數(shù)問題;最后解釋代數(shù)運算的結(jié)果的幾何含義,得到幾何問題的結(jié)論.,一艘輪船在沿直線返回港口的途中,接到氣象臺的臺風預報:臺風中心O位于輪船A正西70

14、 km處,受影響的范圍是半徑為30 km的圓形區(qū)域.已知港口B位于臺風中心正北40 km處,如果這艘輪船不改變航線,那么它是否會受到臺風的影響?,以臺風中心為原點O,東西方向為x軸,建立如圖所示的直角坐標系,其中,取10 km為單位長度.則受臺風影響的圓形區(qū)域?qū)?應(yīng)的圓心為O的圓的方程為x2+y2=9;輪船航線所在直線l的方程為4x+7y-28=0;因為圓心O 到直線的距離 所以這艘輪船不改 變航線,不會受到臺風的影響.,已知圓x2+y2+x-6y+m=0和直線x+2y-3=0交于P,Q兩點,且OPOQ(O為坐標原點),求該圓的圓心坐標及半徑. 利用OPOQ得到O點在以PQ為直徑的圓上,在利用

15、勾股定理求解.,設(shè)已知圓的圓心為C,弦PQ中點為M, 因為CMPQ,所以kCM=2, 所以CM所在直線的方程為 即:y=2x+4. y=2x+4 x+2y-3=0, 解得M的坐標為(-1,2).,由方程組,則以PQ為直徑的圓可設(shè)為(x+1)2+(y-2)2=r2 因為OPOQ所以點O在以PQ為直徑的圓上 所以(0+1)2+(0-2)2=r2,即r2=5,MQ2=5. 在RtCMQ中,因為CQ2=CM2+MQ2, 所以 所以m=3.所以半徑為,圓心為(- ,3). 在解決與圓有關(guān)的問題中.借助與圓的幾何性質(zhì),往往會使得思路簡潔明了,簡化運算.,1.求圓的方程常用待定系數(shù)法,步驟大致是: 根據(jù)題意

16、,選擇標準方程或一般方程; 根據(jù)條件列出關(guān)于a,b,r或D,E,F的方程組; 解出a,b,r或D,E,F代入標準方程或一般方程.,2.研究與圓有關(guān)的最值問題時,可借助圖形的性質(zhì),利用數(shù)形結(jié)合求解,一般地 形如形式的最值問題,可轉(zhuǎn)化為動直線的斜率的最值問題; 形如t=ax+by形式的最值問題,可轉(zhuǎn)化為動直線的截距的最值問題; 形如v=(x-a)2+(y-b)2形式的最值問題,可轉(zhuǎn)化為動點到定點的最值問題.,3.點與圓的位置關(guān)系可利用點與圓心的距離和半徑r的大小來判斷. 4.圓的問題的解題技巧:處理有關(guān)圓的問題,要特別注意圓心半徑及平面幾何知識的應(yīng)用,如弦心距,半徑,弦長的一半構(gòu)成的直角三角形經(jīng)常用到,利用圓的一些特殊幾何性質(zhì)解題,往往使問題簡化.,1.(2009遼寧卷)已知圓C與直線x-y=0及x-y-4=0都相切,圓心在直線x+y=0上,則圓C的方程為( ) A. (x+1)2+(y-1)2=2 B. (x-1)2+(y+1)2=2 C. (x-1)2

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