高中数学人教A版必修2《圆的方程》讲义
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4.2.2圆与圆的位置关系学习目标1.理解圆与圆的位置关系的种类.2.掌握圆与圆的位置关系的代数判定方法与几何判定方法,能够利用上述方法判定两圆的位置关系.3.体会根据圆的对称性灵活处理问题的方法和它的优越性.知识点两圆位置关系的判定思考1圆与圆的位置关系有几种?如何利用几何方法判断圆与圆的位置关系?答案圆与圆的位置关系有五种,分别为:相离、外切、相交、内切、内含.几何方法判断圆与圆的位置关系设两圆的圆心距为d,两圆的半径分别为r1,r2(r1≠r2),则(1)当d>r1+r2时,圆C1与圆C2相离;(2)当d=r1+r2时,圆C1与圆C2外切;(3)当|r1-r2|<d<r1+r2时,圆C1与圆C2相交;(4)当d=|r1-r2|时,圆C1与圆C2内切;(5)当d<|r1-r2|时,圆C1与圆C2内含.思考2已知两圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0和C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0,如何通过代数的方法判断两圆的位置关系?答案联立两圆的方程,消去y后得到一个关于x的一元二次方程,当判别式Δ>0时,两圆相交,当Δ=0时,两圆外切或内切,当Δ<0时,两圆外离或内含.梳理(1)用几何法判定圆与圆的位置关系已知两圆C1:(x-x1)2+(y-y1)2=r21,C2:(x-x2)2+(y-y2)2=r2,则圆心距d=|C1C2|=(x1-x2)2+(y1-y2)2.两圆C1,C2有以下位置关系:(2)用代数法判定圆与圆的位置关系已知两圆:C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0,C 2:x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0,将方程联立⎩⎪⎨⎪⎧x2+y2+D1x +E1y +F1=0,x2+y2+D2x +E2y +F2=0,消去y (或x )得到关于x (或y )的一元二次方程, 则①判别式Δ>0时,C 1与C 2相交; ②判别式Δ=0时,C 1与C 2外切或内切; ③判别式Δ<0时,C 1与C 2相离或内含.类型一两圆的位置关系命题角度1两圆位置关系的判断 例1已知圆M :x 2+y 2-2ay =0(a >0)截直线x +y =0所得线段的长度是22,则圆M 与圆N :(x -1)2+(y -1)2=1的位置关系是() A .内切B .相交 C .外切D .相离 答案B解析由⎩⎪⎨⎪⎧x2+y2-2ay =0,x +y =0,得两交点分别为(0,0),(-a ,a ).∵圆M 截直线所得线段的长度为22,∴a2+(-a )2=22,又a >0,∴a =2.∴圆M 的方程为x 2+y 2-4y =0,即x 2+(y -2)2=4,圆心为M (0,2),半径为r 1=2.又圆N :(x -1)2+(y -1)2=1,圆心为N (1,1),半径为r 2=1, ∴|MN |=(0-1)2+(2-1)2=2.∵r 1-r 2=1,r 1+r 2=3,1<|MN |<3, ∴两圆相交.反思与感悟判断圆与圆的位置关系的一般步骤(1)将两圆的方程化为标准方程(若圆方程已是标准形式,此步骤不需要).(2)分别求出两圆的圆心坐标和半径长r 1,r 2. (3)求两圆的圆心距d .(4)比较d 与|r 1-r 2|,r 1+r 2的大小关系. (5)根据大小关系确定位置关系. 跟踪训练1已知圆C 1:x 2+y 2-2x +4y +4=0和圆C 2:4x 2+4y 2-16x +8y +19=0,则这两个圆的公切线的条数为() A .1或3B .4C .0D .2 答案D解析由圆C 1:(x -1)2+(y +2)2=1,圆C 2:(x -2)2+(y +1)2=14,得C 1(1,-2),C 2(2,-1), ∴|C 1C 2|=(2-1)2+(-1+2)2=2.又r 1=1,r 2=12,则r 1-r 2<|C 1C 2|<r 1+r 2, ∴圆C 1与圆C 2相交. 故这两个圆的公切线共2条.命题角度2已知两圆的位置关系求参数例2当a 为何值时,两圆C 1:x 2+y 2-2ax +4y +a 2-5=0和C 2:x 2+y 2+2x -2ay +a 2-3=0: (1)外切;(2)相交;(3)相离. 解将两圆方程写成标准方程,则C 1:(x -a )2+(y +2)2=9,C 2:(x +1)2+(y -a )2=4.∴两圆的圆心和半径分别为C 1(a ,-2),r 1=3,C 2(-1,a ),r 2=2. 设两圆的圆心距为d ,则d 2=(a +1)2+(-2-a )2=2a 2+6a +5. (1)当d =5,即2a 2+6a +5=25时,两圆外切, 此时a =-5或a =2.(2)当1<d <5,即1<2a 2+6a +5<25时,两圆相交,此时-5<a <-2或-1<a <2. (3)当d >5,即2a 2+6a +5>25时,两圆相离, 此时a >2或a <-5.反思与感悟(1)判断两圆的位置关系或利用两圆的位置关系求参数的取值范围有以下几个步骤: ①将圆的方程化成标准形式,写出圆心和半径. ②计算两圆圆心的距离d .③通过d ,r 1+r 2,|r 1-r 2|的关系来判断两圆的位置关系或求参数的范围,必要时可借助于图形,数形结合. (2)应用几何法判定两圆的位置关系或求参数的范围是非常简单清晰的,要理清圆心距与两圆半径的关系.跟踪训练2若圆C 1:x 2+y 2=16与圆C 2:(x -a )2+y 2=1相切,则a 的值为() A .±3B .±5 C .3或5D .±3或±5 答案D解析圆C 1与圆C 2的圆心距为d =a2+(0-0)2=|a |.当两圆外切时,有|a |=4+1=5,∴a =±5; 当两圆内切时,有|a |=4-1=3,∴a =±3. 类型二两圆的公共弦问题例3已知两圆x 2+y 2-2x +10y -24=0和x 2+y 2+2x +2y -8=0. (1)判断两圆的位置关系; (2)求公共弦所在的直线方程; (3)求公共弦的长度.解(1)将两圆方程配方化为标准方程,则 C 1:(x -1)2+(y +5)2=50, C 2:(x +1)2+(y +1)2=10,∴圆C 1的圆心坐标为(1,-5),半径为r 1=52, 圆C 2的圆心坐标为(-1,-1),半径为r 2=10.又∵|C 1C 2|=25,r 1+r 2=52+10,|r 1-r 2|=|52-10|,∴|r 1-r 2|<|C 1C 2|<r 1+r 2, ∴两圆相交. (2)将两圆方程相减,得公共弦所在的直线方程为x -2y +4=0.(3)方法一由(2)知圆C 1的圆心(1,-5)到直线x -2y +4=0的距离为d =|1-2×(-5)+4|1+(-2)2=35,∴公共弦长为l =2r21-d2=250-45=25.方法二设两圆相交于点A ,B ,则A ,B 两点满足方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +4=0,x2+y2+2x +2y -8=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =-4,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2,∴|AB |=(-4-0)2+(0-2)2=25.即公共弦长为25.反思与感悟(1)当两圆相交时,公共弦所在的直线方程的求法若圆C 1:x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0与圆C 2:x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0相交,则两圆公共弦所在的直线方程为(D 1-D 2)x +(E 1-E 2)y +F 1-F 2=0. (2)公共弦长的求法①代数法:将两圆的方程联立,解出交点坐标,利用两点间的距离公式求出弦长.②几何法:求出公共弦所在直线的方程,利用圆的半径、半弦长、弦心距构成的直角三角形,根据勾股定理求解. 跟踪训练3(1)两圆相交于两点A (1,3)和B (m ,-1),两圆圆心都在直线x -y +c =0上,则m +c 的值为________. 答案3解析由题意知直线AB 与直线x -y +c =0垂直, ∴k AB ×1=-1,即3-(-1)1-m =-1,得m =5, ∴AB 的中点坐标为(3,1).又AB 的中点在直线x -y +c =0上, ∴3-1+c =0,∴c =-2, ∴m +c =5-2=3.(2)求圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:x 2+y 2-2x -2y +1=0的公共弦所在的直线被圆C 3:(x -1)2+(y -1)2=254截得的弦长.解由题意将两圆的方程相减,可得圆C 1和圆C 2公共弦所在的直线l 的方程为 x +y -1=0.又圆C 3的圆心坐标为(1,1), 其到直线l 的距离为d =|1+1-1|12+12=22,由条件知,r 2-d 2=254-12=234,所以弦长为2×232=23.类型三圆系方程及应用例4求圆心在直线x -y -4=0上,且过两圆x 2+y 2-4x -6=0和x 2+y 2-4y -6=0的交点的圆的方程. 解方法一设经过两圆交点的圆系方程为 x 2+y 2-4x -6+λ(x 2+y 2-4y -6)=0(λ≠-1), 即x 2+y 2-41+λx -4λ1+λy -6=0,所以圆心坐标为(21+λ,2λ1+λ).又圆心在直线x -y -4=0上,所以21+λ-2λ1+λ-4=0,即λ=-13.所以所求圆的方程为x 2+y 2-6x +2y -6=0.方法二由⎩⎪⎨⎪⎧x2+y2-4x -6=0,x2+y2-4y -6=0,得两圆公共弦所在直线的方程为y =x .由⎩⎪⎨⎪⎧ y =x ,x2+y2-4y -6=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x1=-1,y1=-1,⎩⎪⎨⎪⎧x2=3,y2=3.所以两圆x 2+y 2-4x -6=0和x 2+y 2-4y -6=0的交点坐标分别为A (-1,-1),B (3,3), 线段AB 的垂直平分线所在的直线方程为y -1=-(x -1).由⎩⎨⎧y -1=-(x -1),x -y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-1,即所求圆的圆心为(3,-1), 半径为(3-3)2+[3-(-1)]2=4. 所以所求圆的方程为(x -3)2+(y +1)2=16.反思与感悟当经过两圆的交点时,圆的方程可设为(x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1)+λ(x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2)=0,然后用待定系数法求出λ即可.跟踪训练4求过两圆C 1:x 2+y 2-4x +2y +1=0与C 2:x 2+y 2-6x =0的交点且过点(2,-2)的圆的方程. 解设过两圆C 1:x 2+y 2-4x +2y +1=0与C 2:x 2+y 2-6x =0的交点的圆系方程为x 2+y 2-4x +2y +1+λ(x 2+y 2-6x )=0,即(1+λ)x 2+(1+λ)y 2-(4+6λ)x +2y +1=0.把(2,-2)代入,得4(1+λ)+4(1+λ)-2(4+6λ)-4+1=0,解得λ=-34.∴圆的方程为x 2+y 2+2x +8y +4=0.1.两圆x 2+y 2-1=0和x 2+y 2-4x +2y -4=0的位置关系是() A .内切B .相交C .外切D .相离 答案B解析圆x 2+y 2-1=0的圆心为C 1(0,0),半径为r 1=1,圆x 2+y 2-4x +2y -4=0的圆心为C 2(2,-1),半径为r 2=3,两圆的圆心距为d =|C 1C 2|=(2-0)2+(-1-0)2=5,又r 2-r 1=2,r 1+r 2=4,所以r 2-r 1<d <r 1+r 2,故两圆相交.2.圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:x 2+(y -3)2=1的内公切线有且仅有() A .1条B .2条C .3条D .4条 答案B解析因为两圆的圆心距为3,半径之和为2,故两圆相离,所以内公切线的条数为2. 3.圆x 2+y 2-4x +6y =0和圆x 2+y 2-6x =0交于A ,B 两点,则AB 的垂直平分线的方程是() A .x +y +3=0B .2x -y -5=0 C .3x -y -9=0D .4x -3y +7=0 答案C解析AB 的垂直平分线过两圆的圆心,把圆心(2,-3)代入,即可排除A 、B 、D. 4.已知以C (4,-3)为圆心的圆与圆O :x 2+y 2=1相切,则圆C 的方程是________. 答案(x -4)2+(y +3)2=16或(x -4)2+(y +3)2=36 解析设圆C 的半径为r ,圆心距为d =(4-0)2+(-3-0)2=5, 当圆C 与圆O 外切时,r +1=5,r =4, 当圆C 与圆O 内切时,r -1=5,r =6, ∴圆的方程为(x -4)2+(y +3)2=16 或(x -4)2+(y +3)3=36.5.若圆x 2+y 2=4与圆x 2+y 2+2ay -6=0(a >0)的公共弦长为23,则a =________.答案1解析将两圆的方程相减,得相交弦所在的直线方程为y =1a ,圆心(0,0)到直线的距离为d =1a =22-(3)2=1,所以a =1.1.判断两圆的位置关系的方法(1)由两圆的方程组成的方程组有几个实数解确定,这种方法计算量比较大,一般不用. (2)依据圆心距与两圆半径的和或两半径的差的绝对值的大小关系.2.当两圆相交时,把两圆的方程作差消去x 2和y 2就得到两圆的公共弦所在的直线方程. 3.求弦长时,常利用圆心到弦所在的直线的距离求弦心距,再结合勾股定理求弦长.课时作业一、选择题1.圆(x -3)2+(y +2)2=1与圆x 2+y 2-14x -2y +14=0的位置关系是() A .外切B .内切 C .相交D .相离 答案B解析圆x 2+y 2-14x -2y +14=0变形为(x -7)2+(y -1)2=36,圆心坐标为(7,1),半径为r 1=6,圆(x -3)2+(y +2)2=1的圆心坐标为(3,-2),半径为r 2=1,所以圆心距d =(7-3)2+[1-(-2)]2=5=6-1=r 1-r 2,所以两圆内切.2.已知圆C 1:x 2+y 2+2x +8y -8=0与圆C 2:x 2+y 2-4x -4y -2=0相交,则圆C 1与圆C 2的公共弦所在直线的方程为()A .x +2y +1=0B .x +2y -1=0C .x -2y +1=0D .x -2y -1=0 答案B解析两个圆的方程相减,得x +2y -1=0.故选B.3.若圆C 1:(x +2)2+(y -m )2=9与圆C 2:(x -m )2+(y +1)2=4外切,则m 的值为() A .2B .-5 C .2或-5D .不确定 答案C解析两圆的圆心坐标分别为(-2,m ),(m ,-1), 两圆的半径分别为3,2,由题意得(m +2)2+(-1-m )2=3+2, 解得m =2或-5.4.设r >0,圆(x -1)2+(y +3)2=r 2与圆x 2+y 2=16的位置关系不可能是()A.相切B.相交C.内切或内含D.外切或相离答案D解析两圆的圆心距为d=(1-0)2+(-3-0)2=10,两圆的半径之和为r+4,因为10<r+4,所以两圆不可能外切或相离,故选D.5.若圆x2+y2=r2与圆x2+y2+2x-4y+4=0有公共点,则r满足的条件是()A.r<5+1B.r>5+1C.|r-5|≤1D.|r-5|<1答案C解析由x2+y2+2x-4y+4=0,得(x+1)2+(y-2)2=1,两圆圆心之间的距离为(-1)2+22=5.∵两圆有公共点,∴|r-1|≤5≤r+1,∴5-1≤r≤5+1,即-1≤r-5≤1,∴|r-5|≤1.6.半径为6的圆与x轴相切,且与圆x2+(y-3)2=1内切,则此圆的方程是()A.(x-4)2+(y-6)2=6B.(x+4)2+(y-6)2=6或(x-4)2+(y-6)2=6C.(x-4)2+(y-6)2=36D.(x+4)2+(y-6)2=36或(x-4)2+(y-6)2=36答案D解析由题意可设圆的方程为(x-a)2+(y-6)2=36,由题意,得a2+9=5,所以a2=16,所以a=±4. 7.设两圆C1,C2都和两坐标轴相切,且都过点(4,1),则两圆心的距离|C1C2|等于()A.4B.42C.8D.82答案C解析∵两圆与两坐标轴都相切,且都经过点(4,1),∴两圆圆心均在第一象限且每个圆心的横、纵坐标相等.设两圆的圆心坐标分别为(a,a),(b,b),则有(4-a)2+(1-a)2=a2,(4-b)2+(1-b)2=b2,即a ,b 为方程(4-x )2+(1-x )2=x 2的两个根, 整理得x 2-10x +17=0, ∴a +b =10,ab =17.∴(a -b )2=(a +b )2-4ab =100-4×17=32, ∴|C 1C 2|=(a -b )2+(a -b )2=32×2=8.二、填空题8.若圆x 2+y 2-2ax +a 2=2和x 2+y 2-2by +b 2=1相离,则a ,b 满足的条件是_____. 答案a 2+b 2>3+22解析由题意可得两圆的圆心坐标和半径长分别为(a,0),2和(0,b ),1.因为两圆相离,所以a2+b2>2+1,即a 2+b 2>3+22.9.圆C 1:x 2+y 2-2x -8=0与圆C 2:x 2+y 2+2x -4y -4=0的公共弦长为________. 答案27解析由圆C 1与圆C 2的公共弦所在的直线l 的方程为x -y +1=0,得点C 1(1,0)到直线l 的距离为d =|1-0+1|12+12=2,圆C 1的半径为r 1=3,所以圆C 1与圆C 2的公共弦长为2r21-d2=232-(2)2=27.10.集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=4},B ={(x ,y )|(x -3)2+(y -4)2=r 2},其中r >0,若A ∩B 中有且仅有一个元素,则r 的值是__________. 答案3或7解析∵A ∩B 中有且仅有一个元素,∴圆x 2+y 2=4与圆(x -3)2+(y -4)2=r 2相切. 当两圆内切时,由32+42=|2-r |,解得r =7; 当两圆外切时,由32+42=2+r ,解得r =3.∴r =3或7.11.经过直线x +y +1=0与圆x 2+y 2=2的交点,且过点(1,2)的圆的方程为________. 答案x 2+y 2-34x -34y -114=0解析由已知可设所求圆的方程为x 2+y 2-2+λ(x +y +1)=0,将(1,2)代入,可得λ=-34,故所求圆的方程为x 2+y 2-34x -34y -114=0.三、解答题12.已知圆O 1:x 2+(y +1)2=4,圆O 2的圆心O 2(2,1).(1)若圆O 2与圆O 1外切,求圆O 2的方程;(2)若圆O 2与圆O 1交于A ,B 两点,且|AB |=22,求圆O 2的方程. 解(1)设圆O 2半径为r 2,因为两圆外切,所以|O 1O 2|=r 2+2.又|O 1O 2|=22+[1-(-1)2]=22, 所以r 2=|O 1O 2|-2=2(2-1),故圆O 2的方程为(x -2)2+(y -1)2=12-82. (2)设圆O 2的方程为(x -2)2+(y -1)2=r 2,因为圆O 1的方程为x 2+(y +1)2=4,将两圆的方程相减,即得两圆公共弦AB 所在的直线方程为4x +4y +r 2-8=0, 作O 1H ⊥AB ,H 为垂足,则|AH |=12|AB |=2, 所以|O 1H |=r21-|AH|2=4-2=2.由圆心O 1(0,-1)到直线4x +4y +r 2-8=0的距离为|r22-12|42=2,得r 2=4或r 2=20,故圆O 2的方程为(x -2)2+(y -1)2=4或(x -2)2+(y -1)2=20.四、探究与拓展 13.已知圆C 1:x 2+y 2+4x +1=0和圆C 2:x 2+y 2+2x +2y +1=0,则以圆C 1与圆C 2的公共弦为直径的圆的方程为________.答案(x +1)2+(y +1)2=1解析由两圆的方程相减,得公共弦所在直线的方程为x -y =0.∵圆C 1:(x +2)2+y 2=3,圆C 2:(x +1)2+(y +1)2=1,圆心C 1(-2,0),C 2(-1,-1), ∴两圆连心线所在直线的方程为y -0-1-0=x +2-1+2, 即x +y +2=0.由⎩⎪⎨⎪⎧x -y =0,x +y +2=0,得所求圆的圆心为(-1,-1). 又圆心C 1(-2,0)到公共弦所在直线x -y =0的距离 d =|-2-0|2=2, ∴所求圆的半径r =(3)2-(2)2=1, ∴所求圆的方程为(x +1)2+(y +1)2=1.14.求与圆C :x 2+y 2-2x =0外切且与直线l :x +3y =0相切于点M (3,-3)的圆的方程.解圆C 的方程可化为(x -1)2+y 2=1,圆心为C (1,0),半径为1.设所求圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2(r >0), 由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧ (a -1)2+b 2=r +1,b +3a -3×(-33)=-1,|a +3b |2=r ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =4,b =0,r =2. 故所求圆的方程为(x -4)2+y 2=4.。
人教版必修二圆与方程专题讲义一、标准方程()()222-+-=x a y b r1.求标准方程的方法——关键是求出圆心(),a b和半径r Array2.特殊位置的圆的标准方程设法(无需记,关键能理解)二、一般方程()2222++++=+->040x y Dx Ey F D E F1.220Ax By Cxy Dx Ey F+++++=表示圆方程,则2.求圆的一般方程方法①待定系数:往往已知圆上三点坐标②利用平面几何性质涉及点与圆的位置关系:圆上两点的中垂线一定过圆心涉及直线与圆的位置关系:相切时,利用到圆心与切点的连线垂直直线;相交时,利用到点到直线的距离公式及垂径定理3.2240D E F +->常可用来求有关参数的范围三、点与圆的位置关系1.判断方法:点到圆心的距离d 与半径r 的大小关系d r <⇒点在圆内;d r =⇒点在圆上;d r >⇒点在圆外2.涉及最值:(1)圆外一点B ,圆上一动点P ,讨论PB 的最值(2)圆内一点A ,圆上一动点P ,讨论PA 的最值思考:过此A 点作最短的弦?(此弦垂直AC )3.以1122(,),(,)A x y B x y 两点为直径的圆方程为四、直线与圆的位置关系1.判断方法(d 为圆心到直线的距离)(1)相离⇔没有公共点⇔0d r ∆<⇔>(2)相切⇔只有一个公共点⇔0d r ∆=⇔=(3)相交⇔有两个公共点⇔0d r ∆>⇔<2.直线与圆相切(1)知识要点①基本图形②主要元素:切点坐标、切线方程、切线长等问题:直线l 与圆C 相切意味圆心C 到直线l 的距离恰好等于半径r(2)常见题型——求过定点的切线方程①切线条数点在圆外——两条;点在圆上——一条;点在圆内——无②求切线方程的方法及注意点...i )点在圆外如定点()00,P x y ,圆:()()222x a y b r -+-=,[()()22200x a y b r -+->]第一步:设切线l 方程()00y y k x x -=-第二步:通过d r =k ⇒,从而得到切线方程特别注意:以上解题步骤仅对k 存在有效,当k 不存在时,应补上——千万不要漏了.如:过点()1,1P 作圆2246120x y x y +--+=的切线,求切线方程.答案:3410x y -+=和1x =ii )点在圆上若点()00x y ,在圆()()222x a y b r -+-=上,则切线方程为注:碰到一般方程则可先将一般方程标准化,然后运用上述结果.③求切线长:利用基本图形,222AP CP r AP =-⇒=求切点坐标:利用两个关系列出两个方程1AC AP AC r k k ⎧=⎨⋅=-⎩ 3.直线与圆相交(1)求弦长及弦长的应用问题:垂径定理....及勾股定理 (2)判断直线与圆相交的一种特殊方法(一种巧合):直线过定点,而定点恰好在圆内.(3)关于点的个数问题例:若圆()()22235x y r -++=上有且仅有两个点到直线4320x y --=的距离为1,则半径r 的取值范围是_________________. 答案:()4,64.直线与圆相离:会对直线与圆相离作出判断(特别是涉及一些参数时)五、对称问题1.若圆()222120x y m x my m ++-+-=,关于直线10x y -+=,则实数m 的值为____. 答案:3(注意:1m =-时,2240D E F +-<,故舍去)变式:已知点A 是圆C :22450x y ax y +++-=上任意一点,A 点关于直线210x y +-=的对称点在圆C 上,则实数a =_________.2.圆()()22131x y -+-=关于直线0x y +=对称的曲线方程是________________. 变式:已知圆1C :()()22421x y -+-=与圆2C :()()22241x y -+-=关于直线l 对称,则直线l 的方程为_______________.3.圆()()22311x y -++=关于点()2,3对称的曲线方程是__________________.4.已知直线l :y x b =+与圆C :221x y +=,问:是否存在实数b 使自()3,3A 发出的光线被直线l 反射后与圆C 相切于点247,2525B ⎛⎫⎪⎝⎭?若存在,求出b 的值;若不存在,试说明理由.六、最值问题方法主要有:(1)数形结合;(2)代换例:已知实数x ,y 满足方程22410x y x +-+=,求:(1)5y x -的最大值和最小值;——看作斜率 (2)y x -的最小值;——截距(线性规划)(3)22x y +的最大值和最小值.——两点间的距离的平方七、圆与圆的位置关系1.判断方法:几何法(d 为圆心距)(1)12d r r >+⇔外离 (2)12d r r =+⇔外切(3)1212r r d r r -<<+⇔相交 (4)12d r r =-⇔内切(5)12d r r <-⇔内含2.两圆公共弦所在直线方程圆1C :221110x y D x E y F ++++=,圆2C :222220x y D x E y F ++++=, 则()()()1212120D D x E E y F F -+-+-=为两相交圆公共弦方程. 注:若1C 与2C 相切,则表示其中一条公切线方程;若1C 与2C 相离,则表示连心线的中垂线方程.3.圆系问题(1)过两圆1C :221110x y D x E y F ++++=和2C :222220x y D x E y F ++++=交点的圆系方程为()22221112220x y D x E y F x y D x E y F λ+++++++++=(1λ≠-) 注:1)上述圆系不包括2C ;2)当1λ=-时,表示过两圆交点的直线方程(公共弦)(2)过直线0Ax By C ++=与圆220x y Dx Ey F ++++=交点的圆系方程为()220x y Dx Ey F Ax By C λ+++++++=(3)有关圆系的简单应用(4)两圆公切线的条数问题①相内切时,有一条公切线;②相外切时,有三条公切线; ③相交时,有两条公切线; ④相离时,有四条公切线八、轨迹方程(1)定义法(圆的定义)(2)直接法:通过已知条件直接得出某种等量关系,利用这种等量关系,建立起动点坐标的关系式——轨迹方程.例:过圆221x y +=外一点()2,0A 作圆的割线,求割线被圆截得的弦的中点的轨迹方程. 分析:222OP AP OA +=(3)相关点法(平移转换法):一点随另一点的变动而变动动点 主动点特点为:主动点一定在某一已知的方程所表示的(固定)轨迹上运动. 例:如图,已知定点()2,0A ,点Q 是圆221x y +=上的动点,AOQ ∠的平分线交AQ 于M ,当Q 点在圆上移动时,求动点M 的轨迹方程.分析:角平分线定理和定比分点公式.。
(同步复习精讲辅导)北京市-高中数学 圆的方程讲义 新人教A 版
必修2
题一
题面:方程211(1)x y -=--表示的曲线是( )
A .一个圆
B .两个半圆
C .两个圆
D .半圆
金题精讲
题一
题面:求以(1,2),(5,6)A B --为直径两端点的圆的方程.
题二
题面:根据下列条件写出圆的方程:
(1)过点(2,3),(2,5)A B ---且圆心在直线230x y --=上;
(2)与x 轴相切,圆心在直线30x y -=上,且被直线0x y -=截得的弦长为 题三
题面:(1)求过点(2,2),(5,3),(3,1)A B C -的圆的方程,并求该圆的半径与圆心坐标;
(2)求经过点(2,4)A --且与直线3260x y +-=相切于点(8,6)的圆的方程. 题四
题面:求圆0722:22=+++-+a y ax y x
C 的圆心轨迹方程. 题五
题面:若曲线2222(1)40x y a x a y +++--=关于直线0y x -=的对称曲线仍是其本身,则实数a = .
题六
题面:圆心在直线270x y --=上的圆C 与y 轴交于两点(0,4),(0,2)A B --,则圆C 的方程为
题七
题面:已知圆C 与直线x -y =0及x -y -4=0都相切,圆心在直线x +y =0上,则圆C 的方程为( )
A .(x +1)2+(y -1)2=2
B .(x -1)2+(y +1)2
=2 C .(x -1)2+(y -1)2=2 D .(x +1)2+(y +1)2=2
题八
题面:Rt ABC ∆的三个顶点与圆心都在坐标轴上,AB =4,AC =3,求其外接圆方程.
思维拓展
题一
题面:(1)若实数,x y 满足等式 2241x y x +=-,那么
x y 的最大值为 . (2)若实数,x y 满足等式2241x y x +=-,那么22x y +的最大值为 .
讲义参考答案
重难点易错点解析
题一
答案:A
金题精讲
题一
答案:22(2)(2)25x y -++=
题二
答案:(1)22(1)(2)10x y +++=
(2)22(1)(3)9x y -+-=或22(1)(3)9x y +++=
题三
答案:(1)22(4)(1)5x y -+-=
(2)22113300x y x y +-+-=,即()()2
2
312511222x y -++= 题四
答案:y =-1 (x >3或x <-2 )
题五
答案:±
题六
答案:22(2)(3)5x y ++=-
题七
答案:B
题八 答案:2225(0.7)4x y ±+=或2225(0.74x y +±=)或221()44
x y ±+=或 221(44
x y +±=) 思维拓展
题一
答案:(1
(2)
( 2。