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第三讲 圆的方程
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.能根据直线和圆的方程解决一些简单的数学问题与实际
问题.
定义 平面上到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆
方
程 标准式 (x-a)2+(y-b)2=r2(r>0) 圆心:(a,b)
半径:r
1.圆的定义与方程
方
程 一般式 x2+y2+Dx+Ey+F=0 充要条件:D2+E2-4F>0
圆心坐标:
半径:r=
2.点与圆的位置关系
点M(x0,y0)与圆(x-a)2+(y-b)2=r2的位置关系:
(1)若M(x0,y0)在圆外,则
(x0-a)2+(y0-b)2>r2.
(2)若M(x0,y0)在圆上,则
(x0-a)2+(y0-b)2=r2.
(3)若M(x0,y0)在圆内,则
(x0-a)2+(y0-b)2<r2.
【名师点睛】
(1)圆的常用性质
①圆心在过切点且垂直于切线的直线上;
②圆心在任一弦的垂直平分线上;
③直径所对的圆周角为直角.
(2)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.
考点一 求圆的方程
1.(2024 年上海期末考)以 C(3,4)为圆心且过点(1,-3)的圆
的标准方程是_______________.
答案:(x-3)2+(y-4)2=53
2.(2024年海南月考)△ABC的三个顶点的坐标分别为A(1,0),B(3,0),C(3,4),则△ABC的外接圆方程是( )
A.(x-2)2+(y-2)2=20
B.(x+2)2+(y+2)2=20
C.(x-2)2+(y-2)2=5
D.(x+2)2+(y+2)2=5
答案:C
3.(2022 年全国甲卷文科)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_______________.
答案:(x-1)2+(y+1)2=5
【题后反思】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,
进而写出方程.
(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,
求出 a,b,r 的值;
②选择圆的一般方程,依据已知条件列出关于 D,E,F 的方
程组,进而求出 D,E,F 的值.
考点二 与圆有关的最值问题
考向 1 斜率型、截距型、距离型的最值问题
通性通法:把有关式子进行转化或利用所给式子的几何意义
解题,充分体现了数形结合以及转化的数学思想,其中以下几类
转化较为常见:
图 1
图 2
考向 2 利用对称性求最值
通性通法:求解形如|PM|+|PN|(其中 M,N 均为动点)且与圆
C 有关的折线段的最值问题的基本思路:
(1)“动化定”,把与圆上动点的距离转化为与圆心的距离;
(2)“曲化直”,即将折线段之和转化为同一直线上的两线段
之和,一般要通过对称性解决.
答案:A
【考法全练】
1.(2023 年全国乙卷文科)已知实数 x,y 满足 x2+y2-4x-
2y-4=0,则 x-y 的最大值是(
)
答案:C
答案:A
⊙与圆有关的轨迹问题
[例 3]已知△ABC 两个顶点坐标为 A(-1,0),B(3,0).
(1)若△ABC 是以点 C 为直角顶点的直角三角形,求点 C 的轨
迹方程;
【题后反思】求与圆有关的轨迹方程的方法
【高分训练】
答案:B
2.(2024 年河北邢台月考)已知圆 C 过原点 O 和点 A(1,3),圆
心在 x 轴上.
(1)求圆 C 的方程;
(2)过圆 C 上一动点 M 作垂直于 x 轴的直线 m,设 m 与 x 轴的