高二数学课件 圆的方程习题
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高二数学圆的方程练习题1. 某圆的半径为3,圆心坐标为(2, -1),求该圆的方程。
解析:设该圆的方程为(x-a)² + (y-b)² = r²(a为圆心横坐标,b为圆心纵坐标,r为半径)根据已知条件得到:(x-2)² + (y+1)² = 3²将方程展开得:x² - 4x + 4 + y² + 2y + 1 = 9整理得:x² + y² - 4x + 2y - 4 = 0所以该圆的方程为x² + y² - 4x + 2y - 4 = 02. 某圆的直径的两个端点分别为A(1, 2)和B(5, 6),求该圆的方程。
解析:首先求出圆心坐标:圆心的横坐标为直径的中点的横坐标,纵坐标为直径的中点的纵坐标圆心的横坐标 = (1+5)/2 = 3圆心的纵坐标 = (2+6)/2 = 4所以该圆的圆心为(3, 4)然后求出半径:半径的长度等于直径的长度的一半直径AB的长度= √[(5-1)² + (6-2)²] = 2√2所以半径等于直径的一半:r = (2√2)/2 = √2圆心坐标为(3, 4),半径为√2,所以该圆的方程为:(x-3)² + (y-4)² = (√2)²展开得:x² + y² - 6x - 8y + 13 = 0所以该圆的方程为:x² + y² - 6x - 8y + 13 = 03. 已知圆的方程为:x² + y² + 2x - 4y - 4 = 0,求该圆的圆心坐标和半径。
解析:根据已知方程可得:(x+1)² + (y-2)² = 9将方程展开得:x² + y² + 2x - 4y + 1 + 4 - 9 = 0整理得:x² + y² + 2x - 4y - 4 = 0可见,已知的方程与题目中给出的方程相同,所以该圆的圆心坐标为(-1, 2),半径为3。
高二数学圆的方程练习【同步达纲练习】A 级一、选择题1.若直线4x-3y-2=0与圆x 2+y 2-2ax+4y+a 2-12=0总有两个不同交点,则a 的取值范围是( )A.-3<a <7B.-6<a <4C.-7<a <3D.-21<a <192.圆(x-3)2+(y-3)2=9上到直线3x+4y-11=0的距离等于1的点有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个3.使圆(x-2)2+(y+3)2=2上点与点(0,-5)的距离最大的点的坐标是( ) A.(5,1) B.(3,-2)C.(4,1)D.(2 +2,2-3)4.若直线x+y=r 与圆x 2+y 2=r(r >0)相切,则实数r 的值等于( ) A.22B.1C.2D.25.直线x-y+4=0被圆x 2+y 2+4x-4y+6=0截得的弦长等于( ) A.8B.4C.22D.42二、填空题6.过点P(2,1)且与圆x 2+y 2-2x+2y+1=0相切的直线的方程为 .7.设集合m={(x,y)x 2+y 2≤25,N={(x,y)|(x-a)2+y 2≤9},若M ∪N=M ,则实数a 的取值范围是 .8.已知P(3,0)是圆x 2+y 2-8x-2y+12=0内一点则过点P 的最短弦所在直线方程是 ,过点P 的最长弦所在直线方程是 .三、解答题9.已知圆x 2+y 2+x-6y+m=0和直线x+2y-3=0交于P 、Q 两点,若OP ⊥OQ(O 是原点),求m 的值.10.已知直线l:y=k(x-2)+4与曲线C :y=1+24x 有两个不同的交点,求实数k 的取值范围.AA 级一、选择题1.圆(x-3)2+(y+4)2=2关于直线x+y=0的对称圆的标准方程是( )A.(x+3)2+(y-4)2=2B.(x-4)2+(y+3)2=2C.(x+4)2+(y-3)=2D.(x-3)2+(y-4)2=22.点P(5a+1,12a)在圆(x-1)2+y 2=1的内部,则实数a 的取值范围是( )A.|a |<1B.|a |<51 C.|a |<121D.|a |<1313.关于x,y 的方程Ax 2+Bxy+Cy 2+Dx+Ey+F=0表示一个圆的充要条件是( )A.B=0,且A=C ≠0B.B=1且D 2+E 2-4AF >0C.B=0且A=C ≠0,D 2+E 2-4AF ≥0D.B=0且A=C ≠0,D 2+E 2-4AF >0 4.过点P(-8,-1),Q(5,12),R(17,4)三点的圆的圆心坐标是( ) A.(314,5) B.(5,1) C.(0,0)D.(5,-1)5.若两直线y=x+2k 与y=2x+k+1的交点P 在圆x 2+2=4的内部,则k 的范围是( )A.-51<k <-1 B.-51<k <1 C.- 31<k <1D.-2<k <2二、填空题6.圆x 2+y 2+ax=0(a ≠0)的圆心坐标和半径分别是 .7.若方程a 2x 2+(2a+3)y 2+2ax+a+1=0表示圆,则实数a 的值等于 .8.直线y=3x+1与曲线x 2+y 2=4相交于A 、B 两点,则AB 的中点坐标是 . 三、解答题9.求圆心在直线2x-y-3=0上,且过点(5,2)和(3,-2)的圆的方程.10.光线l 从点P(1,-1)射出,经过y 轴反射后与圆C :(x-4)2+(y-4)2=1相切,试求直线l 所在的直线方程.【素质优化训练】一、选择题1.直线3x+y-23=0截圆x 2+y 2=4得的劣弧所对的圆心角为(全国高考题)( )A.6πB.4π C.3π D.2π 2.对于满足x 2+(y-1)2=1的任意x,y ,不等式x+y+d ≥0恒成立,则实数d 的取值范围是( )A.[2-1,+∞]B.(-∞,2-1)C.[2 +1,+∞]D.(-∞, 2 +1)3.若实数x ,y 满足x 2+y 2=1,则12--y y 的最小值等于( )A.41 B.43C.23 D.24.过点P(1,2)的直线l 将圆x 2+2-4x-5=0分成两个弓形,当大、小两个弓形的面积之差最大时,直线l 的方程是( )A.x=1B.y=2C.x-y+1=0D.x-2y+3=05.一辆卡车宽2.7米,要经过一个半径为4.5米的半圆形隧道(双车道,不得违章),则这辆卡车的平顶车篷篷顶距离地面的高度不得超过( )A.1.8米B.3米C.3.6米D.4米 二、填空题6.若实数x,y 满足x 2+y 2-2x+4y=0,则x-2y 的最大值是 .7.若集合A={(x 、y)|y=-|x |-2},B={(x,y)|(x-a)2+y 2=a 2}满足A ∩B= ,则实数a 的取值范围是 .8.过点M(3,0)作直线l 与圆x 2+y 2=16交于A 、B 两点,当θ= 时,使△AOB 的面积最大,最大值为 (O 为原点).三、解答题9.令圆x 2+y 2-4x-6y+12=0外一点P(x,y)向圆引切线,切点为M ,有|PM |=|PO |,求使|PM |最小的P 点坐标.10.已知圆C :(x+4)2+y 2=4和点A(-23,0),圆D 的圆心在y 轴上移动,且恒与圆C外切,设圆D 与y 轴交于点M 、N ,求证:∠MAN 为定值.11.已知直角坐标平面内点Q(2,0),圆C :x 2+y 2=1,动点M 到圆C 的切线长与|MQ |的比等于常数λ(λ>0),求动点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.12.自点A(-3,3)发出的光线l 射到x 轴上,被x 轴反射,其反射光线m 所在直线与圆x 2+y 2-4x-4y+7=0相切,求光线l 与m 所在直线方程.13.AB 是圆O 的直径,且|AB |=2a,M 是圆上一动点,作MN ⊥AB ,垂足为N ,在OM 上取点P ,使|OP |=|MN |,求点P 的轨迹.参考答案:【同步达纲练习】A 级1.B2.C3.B4.D5.C6.x=2或3x-4y-2=07.-2≤a ≤28.x+y-3=0,x-y-3=09.m=3 10.(125,43) AA 级1.B2.D3.D4.D5.B6.(- 2a ,0), 2a7.-18.(- 103,101)9.(x-2)2+(y-1)2=10 10.3x+4y+1=0或4x+3y-1=0【素质优化训练】1.C2.A3.B4.D5.C6.107.-2(2+1)<a <2(2+1)8.θ=arccot22 或π-arccot22, 89.P(1312,1318) 10.60° 11.M 的轨迹方程为(λ2-1)(x 2+y 2)-4λ2x+(1+4x 2)=0,当λ=1时,方程为直线x=45. 当λ≠1时,方程为(x-1222-λλ)2+y 2=222)1(31-+λλ它表示圆,该圆圆心坐标为(1222-λλ,0)半径为13122-+λλ12.l 的方程为:3x+4y-3=0或4x+3y+3=0 M 的方程为3x-4y-3=0或4x-3y+3=0 13.x 2+(y ±2a )2=(2a )2轨迹是分别以CO ,CD 为直径的两个圆.。
高二数学圆的一般方程练习题一、填空题1. 圆C的半径为5,圆心坐标为(2, -3),求圆C的一般方程。
2. 已知圆的一般方程为x^2 + y^2 + 6x - 8y + 9 = 0,求圆的圆心坐标和半径。
3. 圆心在原点O,通过点A(3,4),则圆的一般方程为________。
4. 圆C的圆心为(-2, 3),与直线y = 2x + 1相切,求圆C的一般方程。
5. 给定两个圆的一般方程为x^2 + y^2 - 4x + 6y - 3 = 0和x^2 + y^2 + 4x + 2y + 5 = 0,求这两个圆的位置关系。
二、解答题1. 已知圆C的一般方程为x^2 + y^2 + 8x - 4y + 16 = 0,求圆C的圆心坐标和半径。
解答:将方程转化为标准方程:(x + 4)^2 - 16 + (y - 2)^2 - 4 = 0(x + 4)^2 + (y - 2)^2 = 20圆的圆心坐标为(-4, 2),半径为√20。
2. 设点A(1, 2),点B(4, 5)为直径所在直线上的两个点,求过点A且与直线Bx + 4y - 17 = 0相切的圆的一般方程。
解答:由于圆与直线相切,所以圆心到直线距离等于半径。
圆心到直线的距离公式为d = |Ax + By + C|/√(A^2 + B^2),其中A、B、C为直线的系数。
将直线的方程Bx + 4y - 17 = 0转化为一般方程:4y = -Bx + 174y + Bx - 17 = 0因此,直线的A、B、C分别为0、4、-17。
点A(1, 2)到直线的距离为d1 = |0*1 + 4*2 - 17|/√(0^2 + 4^2) = 13/2过点A的圆的一般方程为(x - 1)^2 + (y - 2)^2 = (13/2)^2。
3. 已知两个圆的方程分别为x^2 + y^2 + 6x - 2y + 10 = 0和x^2 + y^2 + 4x + 8y + 5 = 0,求这两个圆的位置关系。
⾼⼆数学圆与⽅程(有练习,有答案,有讲解,有例题)【典型例题】例1. 已知点B(1,4),C(16,2),点A在直线x-3y+3 = 0上,并且使AB C的⾯积等于21,求点A的坐标。
【解析】直线B C⽅程为2x+5y-22 = 0, |B C| = ,设点A坐标(3y-3,y),则可求A到B C的距离为,∵AB C⾯积为21,∴,∴,故点A坐标为()或().例2. 已知直线l的⽅程为3x+4y-12=0,求直线l′的⽅程,使得:(1)l′与l平⾏,且过点(-1,3) ;(2)l′与l垂直,且l′与两轴围成的三⾓形⾯积为4.【解析】(1)由条件,可设l′的⽅程为 3x+4y+m=0,以x=-1,y=3代⼊,得-3+12+m=0,即得m=-9,∴直线l′的⽅程为 3x+4y-9=0;(2)由条件,可设l′的⽅程为4x-3y+n=0,令y=0,得,令x=0,得,于是由三⾓形⾯积,得n2=96,∴∴直线l′的⽅程是或例3. 过原点的两条直线把直线2x+3y-12 = 0在坐标轴间的线段分成三等分,求这两条直线的夹⾓。
【解析】设直线2x+3y-12 = 0与两坐标轴交于A,B两点,则A(0,4),B(6,0),设分点为C,D,设为所求⾓。
∵,∴,∴C(2,).⼜,∴,∴D(4,),∴.∴,∴.例4. 圆x2+y2+x-6y+c = 0与直线x+2y-3 = 0相交于P,Q两点,求c为何值时,OP OQ(O为原点).【解析】解⽅程组消x得5y2-20y+12+c = 0,,消y得5x2+10x+4c-27 = 0,,∵OP OQ,∴,∴,解得c = 3.例5. 已知直线y =-2x+b与圆x2+y2-4x+2y-15 = 0相切,求b的值和切点的坐标.【解析】把y =-2x+b代⼊x2+y2-4x+2y-15 = 0,整理得5x2-4(b+2)x+b2+2b-15 = 0,令= 0得b =-7或b =13,∵⽅程有等根,,得x =-2或x = 6,代⼊y = -2x-7与y = -2x+13得y =-3或y = 1,∴所求切点坐标为(-2,-3)或(6,1).例6. 已知|a|<1,|b|<1,|c|<1,求证:abc+2>a+b+c.【证明】设线段的⽅程为y=f (x)=(bc-1)x+2-b-c,其中|b|<1,|c|<1,|x|<1,且-1<b<1.∵f(-1)=1-bc+2-b-c=(1-bc)+(1-b)+(1-c)>0f(1)=bc-1+2-b-c=(1-b)(1-c)>0∴线段y=(bc-1)x+2-b-c(-1<x<1=在x轴上⽅,这就是说,当|a|<1,|b|<1,|c|<1时,恒有abc+2>a+b+c.例7. 某校⼀年级为配合素质教育,利⽤⼀间教室作为学⽣绘画成果展览室,为节约经费,他们利⽤课桌作为展台,将装画的镜框放置桌上,斜靠展出,已知镜框对桌⾯的倾斜⾓为(90°≤<180°),镜框中,画的上、下边缘与镜框下边缘分别相距a m,b m,(a>b).问学⽣距离镜框下缘多远看画的效果最佳?【解析】建⽴如图所⽰的直⾓坐标系,AO为镜框边,AB为画的宽度,O为下边缘上的⼀点,在x轴的正半轴上找⼀点C(x,0)(x>0),欲使看画的效果最佳,应使∠ACB 取得最⼤值.由三⾓函数的定义知:A、B两点坐标分别为(a cos,a sin)、(b cos,b sin),于是直线AC、BC的斜率分别为:k AC = t a n xCA=,于是t a n ACB=由于∠ACB为锐⾓,且x>0,则t a n ACB≤,当且仅当=x,即x=时,等号成⽴,此时∠ACB取最⼤值,对应的点为C(,0),因此,学⽣距离镜框下缘cm处时,视⾓最⼤,即看画效果最佳.例8. 预算⽤2000元购买单件为50元的桌⼦和20元的椅⼦,希望使桌椅的总数尽可能的多,但椅⼦不少于桌⼦数,且不多于桌⼦数的1.5倍,问桌、椅各买多少才⾏?【解析】设桌椅分别买x,y张,把所给的条件表⽰成不等式组,即约束条件为由∴A点的坐标为(,)由∴B点的坐标为(25,)所以满⾜约束条件的可⾏域是以A(,),B(25,),O(0,0)为顶点的三⾓形区域(如上图)由图形直观可知,⽬标函数z=x+y在可⾏域内的最优解为(25,),但注意到x∈N,y∈N*,故取y=37.故有买桌⼦25张,椅⼦37张是最好选择.例9. 已知甲、⼄、丙三种⾷物的维⽣素A、B含量及成本如下表,若⽤甲、⼄、丙三种⾷物各x千克,y千克,z千克配成100千克混合⾷物,并使混合⾷物内⾄少含有56000单位维⽣素A和甲⼄丙维⽣素A(单位/千克)600700400维⽣素B(单位/千克)800400500成本(元/千克)1194(Ⅰ)⽤x,y表⽰混合⾷物成本c元;(Ⅱ)确定x,y,z的值,使成本最低.【解析】(Ⅰ)由题,,⼜,所以,.(Ⅱ)由得,,所以,所以,当且仅当时等号成⽴.所以,当x=50千克,y=20千克,z=30千克时,混合物成本最低,为850元.点评:本题为线性规划问题,⽤解析⼏何的观点看,问题的解实际上是由四条直线所围成的区域上使得最⼤的点. 不难发现,应在点M(50,20)处取得.例10. 如果实数满⾜,求的最⼤值、2x-y的最⼩值。
高二圆的方程练习题在高二数学中,圆是一个重要的几何形状。
了解圆的方程和性质是解决与圆相关问题的基础。
下面是一些高二圆的方程练习题,帮助你巩固和应用这方面的知识。
1. 已知圆C的半径为r,圆心坐标为(h, k)。
写出圆C的标准方程和一般方程。
解答:圆C的标准方程为:(x - h)² + (y - k)² = r²圆C的一般方程为:x² + y² - 2hx -2ky + h² + k² - r² = 02. 试写出过坐标原点的圆,半径为r的标准方程和一般方程。
解答:过坐标原点的圆的圆心坐标为(0, 0)。
标准方程为:x² + y² = r²一般方程为:x² + y² - r² = 03. 已知圆C过点A(2, 3)和B(4, 1),且圆心在y轴上。
写出圆C的方程。
解答:设圆C的圆心坐标为(0, k)。
由于圆心在y轴上,所以圆C的方程为x² + (y - k)² = r²。
将点A(2, 3)代入方程得:2² + (3 - k)² = r²。
将点B(4, 1)代入方程得:4² + (1 - k)² = r²。
由此可求得圆C的方程。
4. 已知圆C的直径的两个端点分别为A(3, 5)和B(-1, -2),写出圆C的方程。
解答:直径的中点坐标为[(3 + (-1))/2, (5 + (-2))/2] = (1, 1)。
由于直径的中点即为圆心,所以圆C的圆心坐标为(1, 1)。
圆C的半径为AB的一半,即√[(3 - (-1))² + (5 - (-2))²] / 2。
将圆心坐标和半径代入圆的标准方程可求得圆C的方程。
5. 已知圆C的方程为2x² + 2y² + 4x - 6y + 9 = 0,写出圆C的圆心坐标和半径。
圆的方程A 卷一、选择题 1、方程x 2 + y 2 +Dx + Ey + 4F = 0(D 2 + E 2-4F >0)表示的曲线关于x + y = 0成轴对称图形;则( )A 、D + E = 0B 、D + F = 0C 、E + F = 0D 、D +E +F = 0 2、圆x 2 + y 2 = 25截直线4x -3y = 20所得弦的中垂线方程是( )A 、x y 43=B 、x y 43-=C 、x y 34-=D 、x y 43=3、已知一圆的直径的两端点是A(x 1;y 1);B(x 2;y 2);那么此圆的方程是( ) A 、(x -x 1)(x -x 2) + (y -y 1)(y -y 2) = 0 B 、(x + x 1)(x + x 2) + (y -y 1)(y -y 2) = 0 C 、(x -x 1)(x -x 2)-(y -y 1)(y -y 2) = 0 D 、(x + x 1)(x + x 2)-(y +y 1)(y +y 2) = 04、从点P(x ;3)向圆(x + 2)2 + (y + 2)2 = 1作切线;切线长度最短为( ) A 、4 B 、62 C 、5 D 、5.5二、填空题5、过圆x 2 + y 2-8x -2y + 10 = 0内一点M(3;0)的最长弦所在直线方程是 。
6、圆心在直线4x + y = 0上;且与直线x + y -1 = 0切于点P(3-2)的圆的方程 。
7、两圆x 2 + y 2 + 4x -4y = 0;x 2 + y 2 + 2x -12 = 0相交于A 、B 两点;则直线AB 的方程是 。
8、圆心为(2;-3);一条直径的两个端点分别落在x 轴和y 轴上的圆的方程 。
三、解答题9、已知圆C 的圆心坐标是)3,21(-;且圆C 与直线x + 2y -3 = 0相交于P 、Q 两点;又OP ⊥OQ ;O 是坐标原点;求圆C 的方程。
高二数学 上学期7.7圆的方程例题(一) 例1 求圆心在直线5x -3y =8上,又与两坐标轴相切的圆的方程. 解:设圆方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2由已知:a 2=b 2=r 2,5a -3b =8∴043 835222=--∴⎩⎨⎧=-=b b b a b a∴b =4或b =-1. 从而a =4或a =1故r 2=16或r 2=1∴(x -4)2+(y -4)2=16或(x -1)2+(y +1)2=1例2 如果实数x,y 满足x 2+y 2-4x +1=0(1)求xy 的最大值; (2)求y -x 的最小值. 解:(1)设x y =k ,而x 2+y 2-4x +1=0即(x -2)2+y 2=3 即圆上求一点P ,使其与O 点连线的斜率最大.由已知:CP =3,OC =2,k =3即xy 的最大值为3. (2)设y -x =b ,则y =x +b ,要使b 最小.则此直线与已知圆相切于第四象限, 此时C 到直线距离32|2|=+b ,2626---=∴或b所以y -x 的最小值为26--.例3 已知定点A (3,0),B 是圆x 2+y 2=1上的动点,∠AOB 的平分线交AB 于点M ,求M 点的轨迹.分析:此题利用三角形内角平分线的比例性质,将动点坐标转化到已知圆心,达到求解轨迹方程的目的.解:设点M (x,y ),B (x 0,y 0)因为OM 是∠AOB 的平分线,所以31==OA OB MA BM .由定比分点公式得 ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧++=+⨯+=311031133100y y x x 解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=y y x x 3413400∵12020=+y x ∴169)43(22=+-y x 即为所求轨迹方程,它表示以)0,43(为圆心,43为半径的圆. 例4 过圆:x 2+y 2=r 2外一点P (x 0,y 0)引此圆的两条切线,切点为A 、B ,则直线AB 的方程为_________. 分析:此题注意与所学过圆上一点的切线的联系,体现由不熟悉向熟悉的转化,并注意直线方程形的特点.解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)则过点A 的圆的切线为x 1x +y 1y =r 2过点B 的圆的切线为x 2x +y 2y =r 2又点P (x 0,y 0)是两切线的交点,所以:x 0x 1+y 0y 1=r 2,说明点A (x 1,y 1)在直线x 0x +y 0y =r 2上x 0x 2+y 0y 2=r 2,说明点B (x 2,y 2)在直线x 0x +y 0y =r 2上所以直线AB 方程为:x 0x +y 0y =r 2例5 在圆⎩⎨⎧==θθsin 2cos 2y x (θ为参数)上求一点P ,使点P 到直线y =x -6距离最小. 分析:要求学生解题方法的灵活性.解法一(点到直线距离公式).设d 为点P 到直线y =x -6的距离,则2|6)4cos(22|2|6sin 2cos 2|-+=--=θπθθd 当1)4cos(=+θπ即4πθ-=时,d 最小=2232226-=-.∴,2)4sin(2,2)4cos(2-=-==-=ππy x ∴所求点为P (2,2-).解法二(几何法):由点O 作OQ ⊥l ,交圆于点P ,因为点到直线距离最短,所以点P 即为所求.如图△AOB 是等腰直角三角形,△OQB 也是等腰直角三角形,所以|OQ |=.223||,23||22-==PQ OB ∠QOB =45°,将4πθ-=代入圆参数方程可得2,2-==y x ,即P (2,2-).。
高二数学 上学期7.7圆的方程例题(三)[例1]求下列条件所决定的圆的方程(1)已知圆过两点A (3,1)、B (-1,3),且它的圆心在直线3x -y -2=0上;(2)经过三点A (1,-1)、B (1,4)、C (4,-2).选题意图:考查待定系数法求圆的方程.解:(1)设所求圆的圆心为C (a ,b ),∵|CA|=|CB|=r,点C 在直线3x -y -2=0上,∴⎩⎨⎧==∴⎩⎨⎧=---++=-+-42023)3()1()1()3(2222b a b a b a b a .10)1()3(22=-+-==b a CA r∴所求圆的方程是(x -2)2+(y -4)2=10.(2)设圆的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,将A 、B 、C 三点坐标代入,整理得 ⎪⎩⎪⎨⎧=-=-=⎪⎩⎪⎨⎧-=+--=++-=+-23720241742F E D F E D F E D F E D∴所求圆的方程为x 2+y 2-7x -3y +2=0.说明:两题中求圆的方程选用了不同形式.如果由已知条件易求得圆心坐标、半径或需要利用圆心坐标列方程,常选用标准方程;如果已知条件与圆心坐标、半径无直接关系常选用一般方程.[例2]已知一曲线是与两个定点O (0,0)、A (a ,0)(a ≠0)距离的比为k (k ≠1)的点的轨迹,求此曲线的方程,并判断曲线的形状.选题意图:考查圆的另一种叙述形式.解:设M (x ,y )是曲线上的任意一点,也就是M 属于集合P ={M|k AM OM=}.由两点间的距离公式,点M 所适合的条件可以表示为k y a x y x =+-+2222)(,两边平方得22222)(k ya x y x =+-+,化简得.02)1()1(2222222=+--+-a k ax k y k x k ∵0<k <1或k >1,∴k 2-1≠0, ∴01122222222=-+--++k a k x k a k y x 0)1(414)1(442222222222222 -=---=-+k a k k a k k a k F E D ∴所求曲线的方程是01122222222=-+--++k a k x k a k y x ,曲线是一个圆.说明:此例说明了k ≠1时,曲线是一个圆,它比课本例5更有一般性.当k =1,显然曲线是线段OA 的垂直平分线.[例3]⊙A 的方程为072222=---+y x y x ,⊙B 的方程为x2+y2+2x+2y-2=0,判断⊙A和⊙B是否相交,若相交,求过两交点的直线的方程;若不相交,说明理由.选题意图:考查两圆的位置关系及两圆相交时,过两交点的直线的求法.解:⊙A的方程可写为9)1()1(22=-+-y x⊙B的方程可写为4)1()1(22=+++y x ∴两圆心之间的距离满足2322)11()11(2322+=+++=- AB .即两圆心之间的距离小于两圆半径之和大于两圆半径之差.∴两圆相交⊙A的方程与⊙B 的方程左、右两边分别相减得-4x-4y-5=0即4x +4y +5=0为过两圆交点的直线的方程.说明:判断两圆相交的方法,常用两圆心之间的距离d 与两圆半径的和及差的绝对值比较大小.即当|R-r|<d<R+r时,两圆相交.。
高二数学 上学期7.7圆的方程例题〔二〕[例1]求经过两点A (-1,4)、B (3,2)且圆心在y 轴上的圆的方程.选题意图:考查圆的标准方程的求法.解:∵圆心在y 轴上,∴a =0.设圆的标准方程是x 2+(y -b )2=r 2.∵该圆经过A 、B 两点,∴⎩⎨⎧==⎪⎩⎪⎨⎧=-+=-+-101 ,)2(3)4()1(2222222r b rb r b 所以圆的方程是x 2+(y -1)2=10.说明:求圆的标准方程时,可先设出标准方程,而后用待定系数法求圆心坐标和半径.[例2]求由以下条件所决定圆x 2+y 2=4的切线方程:(1)经过点P (3,1); (2)经过点Q(3,0);(3)斜率为-1.选题意图:考查圆的切线的方程的求法.解:(1)∵(3)2+12=4, ∴点P (3,1)在圆上,故所求切线方程为3x +y =4.(2)∵32+02>4,∴点Q 在圆外.设切线方程为y =k (x -3),即kx -y -3k =0.∵直线与圆相切,∴圆心到直线的距离等于半径,∴552,2132±==+-k k k∴所求切线方程为)3(552-±=x y 即2x ±5y -6=0.(3)设圆的切线方程为y =-x +b ,代入圆的方程,整理得2x 2-2by +b 2-4=0.∵直线与圆相切∴Δ=(-2b )2-4×2〔b 2-4〕=0.解得b =±2.2∴所求切线方程为x +y ±22=0.说明:(2)也可由判别式法和求切点坐标的方法求切线方程.(3)也可利用圆心到直线的距离等于半径求切线方程.[例3]求与x 轴切于点(5,0)并在y 轴上截取弦长为10的圆的方程.选题意图:考查直线与圆相交时,弦长的求法.解:设所求圆的方程为222)()5(b b y x =-+- 并且与y 轴交于A 、B 两点,由方程组 250)()5(2222-±=⎩⎨⎧==-+-b b y x b b y x 得∵,10=-A B y y25,10252522±==-+--+∴b b b b b , ∴所示圆的方程为50)25()5(22=±+-y x .说明:此例也可用弦心距、半弦长、半径之间的关系来求.。