高二数学圆的方程
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高二数学圆的标准方程 圆的一般方程知识精讲 人教版一. 本周教学内容:《解析几何》第二章第二单元§2.5 圆的标准方程;§2.6 圆的一般方程二. 重点、难点:1. 圆的定义:在平面上,到定点的距离等于定长的点的轨迹,叫做圆。
这定点叫做圆的圆心,通常用C 表示;这定点叫做圆的半径,通常用r 表示。
根据圆的定义,易导出圆的标准方程。
2. 圆的标准方程的导出:设圆心C (a ,b ),半径为r ,设P (x ,y )是圆C 上任意一点,则 ()()由圆的定义,可知,即PC r x a y b r =-+-=22()()化简,得x a y b r -+-=222此即以(,)为圆心,以为半径的圆的标准方程a b r C(1)由标准方程易得圆心坐标及半径;反之,若已知圆心坐标及半径,易得圆的标准方程。
(2)由标准方程可知,欲确定(求出)一个圆,需三个条件:a ,b ,r ,因此在求圆的方程的时候,通常要列出关于a ,b ,r 为未知的三个方程,求解a ,b ,r ,再写出标准方程。
()()若将圆的标准方程进一步去括号,整理,可得圆的一般方程。
x a y b r -+-=2223022.圆的一般方程:x y Dx Ey F ++++=当且仅当时,上述方程才表示圆,其圆心坐标为,,半径D E F DE 224022+->--⎛⎝ ⎫⎭⎪r D E F =+-12422。
事实上,上述结论可由如下方法得来:把的左式配方变形,得:x y Dx Ey F 220++++= x D y E D E F +⎛⎝ ⎫⎭⎪++⎛⎝ ⎫⎭⎪=+-22442222 若,则该方程表示以,为圆心,以为半D E F C DE D EF 22224022124+->--⎛⎝ ⎫⎭⎪+-径的圆。
若,则该方程即D E F x D y E 222240220+-=+⎛⎝ ⎫⎭⎪++⎛⎝ ⎫⎭⎪=x D y E DE =-=---⎛⎝ ⎫⎭⎪2222且,此时该方程只有一个解,,它表示一个点。
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。
第四章 圆 与 方 程★1、圆的定义:平面内到肯定点的间隔 等于定长的点的集合叫做圆,定点圆心,定长为圆的半径。
设M (x,y )为⊙A 上随意一点,则圆的集合可以写作:P = {M |MA| = r }★2、圆的方程(1)标准方程()()222r b y a x =-+-,圆心()b a ,,半径为r ; 点00(,)M x y 与圆222()()x a y b r -+-=的位置关系:当2200()()x a y b -+->2r ,点在圆外; 当2200()()x a y b -+-=2r ,点在圆上 当2200()()x a y b -+-<2r ,点在圆内; (2)一般方程022=++++F Ey Dx y x(x+D/2)2+(y+E/2)2=(D 2+E 2-4F)/4 (0422>-+F E D )当0422>-+F E D 时,方程表示圆,此时圆心为⎪⎭⎫ ⎝⎛--2,2E D ,半径为F E D r 42122-+=当0422=-+F E D 时,表示一个点;当0422<-+F E D 时,方程不表示任何图形。
(3)求圆的方程的方法:待定系数法:先设后求。
确定一个圆须要三个独立条件,若利用圆的标准方程,需求出a ,b ,r ;若利用一般方程,须要求出D ,E ,F ; 干脆法:干脆依据已知条件求出圆心坐标以及半径长度。
另外要留意多利用圆的几何性质:如弦的中垂线必经过圆心,以此来确定圆心的位置。
★3、直线与圆的位置关系:直线与圆的位置关系有相离,相切,相交三种状况:(1)设直线0:=++C By Ax l ,圆()()222:r b y a x C =-+-,圆心()b a C ,到l 的间隔 为22B AC Bb Aa d +++=,则有相离与C l r d ⇔>;相切与C l r d ⇔=;相交与C l r d ⇔< (2)过圆外一点的切线:设点斜式方程,用圆心到该直线间隔 =半径,求解k ,②若求得两个一样的解,带入切线方程,得到一条切线;接下来验证过该点的斜率不存在的直线(此 时,该直线肯定为另一条切线)(3)22=r 2,圆上一点为(x 0,y 0),则过此★4、圆与圆的位置关系:通过两圆半径的与(差),与圆心距(d )之间的大小比拟来确定。
7.6 圆的方程课时安排3课时从容说课圆是同学们比较熟悉的曲线.本节将介绍圆的标准方程、一般方程和参数方程,其中标准方程和一般方程又统称为圆的普通方程.三种方程各有特点,且可互化.所以通过对本节的学习,应熟练掌握圆的三种方程,并能相互灵活转化.在初中几何课中己学习过圆的性质,这里只是用解析法研究它的方程与其他图形的位置关系及一些应用.●课题§7.6.1 圆的方程(一)●教学目标(一)教学知识点圆的标准方程.(二)能力训练要求1.掌握圆的标准方程;2.能根据圆心坐标、半径熟练地写出圆的标准方程;3.从圆的标准方程熟练地求出圆心和半径.(三)德育渗透目标1.渗透数形结合思想;2.培养学生的思维素质;3.提高学生的思维能力.●教学重点已知圆的圆心为(a,b),半径为r,则圆的标准方程是(x-a)2+(y-b)2=r2.特别地,a=b=0时,它表示圆心在原点,半径为r的圆:x2+y2=r2.●教学难点根据条件,利用待定系数法确定圆的三个参数a、b、r,从而求出圆的标准方程.●教学方法引导法引导学生按照求曲线方程的一般步骤根据条件归纳出圆的标准方程.●教具准备投影片两张第一张:§7.6.1 A第二张:§7.6.1 B例:如图所示是圆拱桥的一孔圆拱的示意图.该圆拱跨度AB=20 m,拱高OP=4 m,在建造时每隔4 m需用一个支柱支撑,求支柱A2P2的高度.(精确到0.01 m).●教学过程Ⅰ.课题导入我们知道,平面内与定点距离等于定长的点的集合(轨迹)是圆.定点就是圆心,定长就是半径.那么,圆是否也可用一个方程来表示呢?Ⅱ.讲授新课(打出投影片§7.7.1 A)请同学们试着来求一下圆心是C (a ,b ),半径是r 的圆的方程. [师](引导学生分析):根据圆的定义,不难得出圆C 就是到圆心C (a ,b )的距离等于定长r 的所有点所组成的集合.[师]这个集合是怎样的一个集合呢?是否可用数学语言把它描述出来?[生]圆C 就是集合P ={M ||MC |=r }.[师]这样的话,不妨设M (x ,y )是圆上任意一点,由两点间的距离公式,点M 适合的条件可表示为……[生](回答):r b y a x =-+-22)()(.[师]整理此式,可得到……[生](x -a )2+(y -b )2=r 2.[师]这个方程就是圆心为C (a ,b ),半径为r 的圆的方程,我们把它叫做圆的标准方程.如果圆心在坐标原点,这时a =0,b =0,则圆的方程是……[生]x 2+y 2=r 2.[师]看来,只要已知圆心坐标和半径,便可写出圆的标准方程.下面,我们看一些例子.[例1]求以C (1,3)为圆心,并且和直线3x -4y -7=0相切的圆的方程.分析:要想写出圆的方程,需知圆心坐标和半径,圆心为C (1,3),而半径需根据已知条件求得,因为圆C 和直线3x -4y -7=0相切,所以半径r 等于圆心C 到这条直线的距离,而后可写出圆C 的方程.解:已知圆心是C (1,3),∵圆C 和直线3x -4y -7=0相切,∴半径r 等于圆心C 到这条直线的距离.由点到直线距离公式,可得r =516)4(3734132=-+-⨯-⨯. ∴所求的圆的方程是(x -1)2+(y -3)2=25256. [例2]已知圆的方程是x 2+y 2=r 2,求经过圆上一点M (x 0,y 0)的切线的方程.分析:欲求过M 的直线方程,只要求出此直线斜率即可.解:设切线的斜率为k ,半径OM 的斜率为k 1,∵圆的切线垂直于过切点的半径,∴k =-11k . ∵k 1=00x y .∴k =-00y x .∴经过点M 的切线方程是:y -y 0=-00y x (x -x 0),整理得x 0x +y 0y =x 02+y 02.又∵点M (x 0,y 0)在圆上,∴x 02+y 02=r 2.∴所求切线方程是x 0x +y 0y =r 2.当点M 在坐标轴上时,切线方程为: x =x 0或y =y 0.可看出上面方程也同样适用.(打出投影片§7.7.1 B)[例3]这是一实际应用例子.分析:首先我们应建立恰当的坐标系,将这一问题转化为数学问题.解:建立坐标系,圆心在y 轴上,设圆心的坐标是(0,b ),圆的半径是r ,那么圆的方程是x 2+(y -b )2=r 2.∵P 、B 都在圆上,所以它们的坐标(0,4)、(10,0)都是这个圆的方程的解.∴⎩⎨⎧=-+=-+.)0(10,)4(0222222r b r b 解得:b =-10.5,r 2=14.52∴圆方程为:x 2+(y +10.5)2=14.52.把点P 2的横坐标x =-2代入这个圆方程,得(-2)2+(y +10.5)2=14.52,∵P 2的纵坐标y >0∴y +10.5=22)2(5.14--即y =22)2(5.14---10.5≈14.36-10.5=3.86 (m)答:支柱A 2P 2的高度约为3.86 m.Ⅲ.课堂练习[生]课本P 77,练习1,2,3,4.1.写出下列各圆的方程:(1)圆心在原点,半径是3;解:x 2+y 2=9.(2)圆心在点C (3,4),半径是5;解:(x -3)2+(y -4)=5.(3)经过点P (5,1),圆心在点C (8,-3)解:r =|PC |=5)31()85(22=++-圆方程为:(x -8)2+(y +3)2=252.已知一个圆的圆心在原点,并与直线4x +3y -70=0相切,求圆的方程.解:∵圆的半径r 为原点到直线4x +3y -70=0的距离. ∴r =14347022=+.∴圆方程为:x 2+y 2=196.3.写出过圆x 2+y 2=10上一点M (2,6)的切线的方程. 解:利用例2结论可得:切线方程为2x +6y =10.4.已知圆的方程是x 2+y 2=1,求:(1)斜率等于1的切线的方程.(2)在y 轴上截距是2的切线的方程.解:(1)设切点坐标为M (x 0,y 0)则k OM =-1=0x y又∵x 02+y 02=1 ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==222222220000y x y x 或∴切线方程为y +22=x -22或y -22=x +22即:y =x ±2.(2)设切点M (x 0,y 0),切线与y 轴交点B (0,2)则:k OM ·k BM =-1 即00002x y x y -⋅=-1x 02+y 02-2y 0=0又∵x 02+y 02=1(x -a ) 2+(y -b ) 2=r 2 [例3] ∴或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==222200x y ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==222200x y ∴切线方程为y =±x +2.Ⅳ.课时小结 通过本节学习,首先要掌握根据圆心坐标和圆的半径可写出圆的标准方程.其次,根据圆的标准方程可求得圆心坐标和半径.另外,还要会变通一些条件,从而求得圆的半径或圆心坐标,以便写出圆的标准方程.还需了解的是过圆x 2+y 2=r 2上一点(x 0,y 0)的切线方程为:x 0x +y 0y =r 2.最后,还要注意结合初中所学的平面几何知识和前面所学的直线方程的有关知识解决一些综合性问题.Ⅴ.课后作业(一)课本P 81习题7.6 1,2,3,4.(二)1.预习内容:课本P 77~792.预习提纲:(1)圆的一般方程有何特点?(2)圆的标准方程和圆的一般方程如何互化?●板书设计§7.6.1 圆的方程(一)一、圆的标准方程[例1][例2]。
高二数学教案圆的方程9篇圆的方程 1§7.6 圆的方程(第二课时)㈠课时目标1.掌握圆的一般式方程及其各系数的几何特征。
2.待定系数法之应用。
㈡问题导学问题1:写出圆心为(a,b),半径为r的圆的方程,并把圆方程改写成二元二次方程的形式。
-2ax-2by+ =0问题2:下列方程是否表示圆的方程,判断一个方程是否为圆的方程的标准是什么?①;② 1③ 0;④ -2x+4y+4=0⑤ -2x+4y+5=0; ⑥ -2x+4y+6=0㈢教学过程[情景设置]把圆的标准方程展开得 -2ax-2by+ =0可见,任何一个圆的方程都可以写成下面的形式:+Dx+Ey+F=0 ①提问:方程表示的曲线是不是圆?一个方程表示的曲线是否为圆有标准吗?[探索研究]将①配方得 : ( ) ②将方程②与圆的标准方程对照.⑴当>0时, 方程②表示圆心在 (- ),半径为的圆.⑵当 =0时,方程①只表示一个点(- ).⑶当<0时, 方程①无实数解,因此它不表示任何图形.结论: 当>0时, 方程①表示一个圆, 方程①叫做圆的一般方程.圆的标准方程的优点在于明确地指出了圆心和半径,而一般方程突出了形式上的特点:⑴和的系数相同,不等于0;⑵没有xy这样的二次项.以上两点是二元二次方程A +Bxy+C +Dx+Ey+F=0表示圆的必要条件,但不是充分条件[知识应用与解题研究][例1] 求下列各圆的半径和圆心坐标.⑴ -6x=0; ⑵ +2by=0(b≠0)[例2]求经过O(0,0),A(1,1),B(2,4)三点的圆的方程,并指出圆心和半径。
分析:用待定系数法设方程为 +Dx+Ey+F=0 ,求出D,E,F即可。
[例3]已知一曲线是与两个定点O(0,0)、A(3,0)距离的比为的点的轨迹,求此曲线的方程,并画出曲线。
分析:本题直接给出点,满足条件,可直接用坐标表示动点满足的条件得出方程。
反思研究:到O(0,0),A(1,1)的距离之比为定植k(k>0)的点的轨迹又如何?当k=1时为直线,k>0时且k≠1时为圆。
高二数学圆的方程总结一、概述圆是数学中的基础几何图形之一,它具有许多重要的性质和特点。
圆的方程是描述圆的数学表达式,可以通过方程推导出圆的各种性质和关系。
本文将以高二数学的学习内容为基础,总结圆的方程及其相关知识。
二、圆的定义圆是由平面上到一个固定点的距离等于一个常数的所有点组成的集合。
这个固定点称为圆心,到圆心的距离称为半径。
圆的方程可以表示为:(x-a)² + (y-b)² = r²,其中(a, b)为圆心坐标,r为半径。
三、圆的标准方程1. 中心在原点的圆的方程:x² + y² =r²。
此时,圆心坐标为(0, 0)。
2. 中心不在原点的圆的方程:(x-a)² + (y-b)² = r²。
此时,圆心坐标为(a, b)。
四、圆的一般方程当圆的方程不满足标准方程形式时,我们可以通过变换将其转化为一般方程。
一般方程的形式为:Ax² + Ay² + Bx + Cy + D = 0。
五、圆的性质1. 圆的半径相等:圆上任意两点的距离都等于半径的长度。
2. 圆的直径:通过圆心的两个点组成的线段称为直径,直径的长度等于半径的两倍。
3. 圆的弦:圆上任意两点组成的线段称为弦。
4. 圆的切线:与圆只有一个交点的直线称为切线,切线与半径垂直。
5. 圆与直线的位置关系:直线与圆相交、外切、内切或不相交。
6. 圆的面积:圆的面积公式为πr²,其中π是一个无理数,约等于3.14。
7. 圆的周长:圆的周长公式为2πr。
六、圆的方程的应用1. 圆的方程可以用于求解与圆相关的几何问题,如求圆与直线的交点坐标、判断点是否在圆内等。
2. 圆的方程在物理学、工程学等领域也有广泛应用,如计算圆形物体的面积、设计圆形的轮胎等。
七、总结圆的方程是描述圆的数学表达式,可以通过方程推导出圆的性质和关系。
本文简要总结了圆的方程的标准形式和一般形式,以及圆的性质和应用。
高二上数学圆周曲线知识点圆周曲线是高中数学中一个重要的概念,我们在学习数学的过程中会接触到各种各样的曲线,而圆周曲线是其中之一。
本文将介绍高二上数学课程中关于圆周曲线的知识点。
1. 圆的方程圆的方程是我们研究圆周曲线的基础。
一般来说,圆的方程可以通过圆心坐标和半径来确定。
对于圆心坐标为(x0, y0)、半径为r 的圆,其方程可以表示为:(x - x0)² + (y - y0)² = r²2. 圆的标准方程当圆的圆心位于原点(O, O)时,我们可以得到圆的标准方程:x² + y² = r²这是圆的最简单的形式,我们可以通过它来研究圆周曲线的性质。
3. 圆的参数方程除了标准方程之外,我们还可以利用参数来表示圆周曲线。
圆的参数方程可以表示为:x = x0 + r * cosθy = y0 + r * sinθ其中,θ为参数,范围在[0, 2π]之间。
4. 圆的一般方程当圆的圆心不在原点时,我们可以得到圆的一般方程。
一般方程可以表示为:x² + y² + Dx + Ey + F = 0其中,D、E和F为常数。
5. 圆的切线和法线圆周曲线上的任意一点都有一个切线和一个法线。
切线是过曲线上某一点的直线,与曲线相切于该点;法线则垂直于切线,并通过曲线上的该点。
6. 圆的圆心角圆周曲线上两个相邻弧之间的夹角称为圆心角。
圆心角与对应的弧长有一定的关系,当我们知道圆心角的大小时,可以通过圆的半径来计算对应的弧长。
7. 圆的切线与圆心角当一条直线与圆相切时,我们可以用圆的半径和切线与该直线的交角来计算该直线与圆的切点的坐标。
总结:以上是高二上数学圆周曲线的知识点的介绍。
圆周曲线是数学中重要的一部分,它不仅在几何学中有广泛的应用,而且在物理学、计算机图形学等领域也扮演着重要的角色。
通过深入学习和理解这些知识点,我们能够更好地理解和应用圆周曲线相关的问题。
高二数学 第2讲 圆与方程第一节 圆的方程知识点一 圆的标准方程222()()x a y b r -+-=,其中()a b ,为圆心,r 为半径.要点诠释:(1)如果圆心在坐标原点,这时00a b ==,,圆的方程就是222x y r +=.有关图形特征与方程的转化:如:圆心在x 轴上:b=0;圆与y 轴相切时:||a r =;圆与x 轴相切时:||b r =;与坐标轴相切时:||||a b r ==;过原点:222a b r +=(2)圆的标准方程222()()x a y b r -+-=⇔圆心为()a b ,,半径为r ,它显现了圆的几何特点. (3)标准方程的优点在于明确指出了圆心和半径.由圆的标准方程可知,确定一个圆的方程,只需要a 、b 、r 这三个独立参数,因此,求圆的标准方程常用定义法和待定系数法.知识点二 点和圆的位置关系如果圆的标准方程为222()()x a y b r -+-=,圆心为()C a b ,,半径为r ,则有(1)若点()00M x y ,在圆上()()22200||CM r x a y b r ⇔=⇔-+-= (2)若点()00M x y ,在圆外()()22200||CM r x a y b r ⇔>⇔-+-> (3)若点()00M x y ,在圆内()()22200||CM r x a y b r ⇔<⇔-+-<知识点三 圆的一般方程当2240D E F +->时,方程220x y Dx Ey F ++++=叫做圆的一般方程.,22D E ⎛⎫-- ⎪⎝⎭为圆心,. 要点诠释:由方程220x y Dx Ey F ++++=得22224224D E D E F x y +-⎛⎫⎛⎫+++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(1)当2240D E F +-=时,方程只有实数解,22D E x y =-=-.它表示一个点(,)22D E--. (2)当2240D E F +-<时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形.(3)当2240D E F +->时,可以看出方程表示以,22D E ⎛⎫-- ⎪⎝⎭为半径的圆. 知识点四 几种特殊位置的圆的方程知识点五 用待定系数法求圆的方程的步骤求圆的方程常用“待定系数法”.用“待定系数法”求圆的方程的大致步骤是: (1)根据题意,选择标准方程或一般方程.(2)根据已知条件,建立关于a b r 、、或D E F 、、的方程组.(3)解方程组,求出a b r 、、或D E F 、、的值,并把它们代入所设的方程中去,就得到所求圆的方程.知识点六 轨迹方程求符合某种条件的动点的轨迹方程,实质上就是利用题设中的几何条件,通过“坐标法”将其转化为关于变量,x y 之间的方程.1.当动点满足的几何条件易于“坐标化”时,常采用直接法;当动点满足的条件符合某一基本曲线的定义(如圆)时,常采用定义法;当动点随着另一个在已知曲线上的动点运动时,可采用代入法(或称相关点法).2.求轨迹方程时,一要区分“轨迹”与“轨迹方程”;二要注意检验,去掉不合题设条件的点或线等. 3.求轨迹方程的步骤:(1)建立适当的直角坐标系,用(,)x y 表示轨迹(曲线)上任一点M 的坐标; (2)列出关于,x y 的方程; (3)把方程化为最简形式;(4)除去方程中的瑕点(即不符合题意的点); (5)作答.【典型例题】 类型一 圆的标准方程[例1]求满足下列条件的各圆的方程: (1)圆心在原点,半径是3;(2)已知圆C 经过(5,1),(1,3)A B 两点,圆心在x 轴上; (3)经过点()5,1P ,圆心在点()8,3C -.[变式1]圆心是(4,-1),且过点(5,2)的圆的标准方程是( )A .(x ―4)2+(y+1)2=10B .(x+4)2+(y―1)2=10C .(x ―4)2+(y+1)2=100D .22(4)(1)x y -++=[例2]求圆心在直线2x -y -3=0上,且过点(5,2)和(3,-2)的圆的方程.[例3]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[变式2]求圆心在直线y =-x 上,且过两点A (2,0),B (0,-4)的圆的方程.类型二 圆的一般方程[例1]下列方程能否表示圆?若能表示圆,求出圆心和半径.(1)2x 2+y 2-7y +5=0;(2)x 2-xy +y 2+6x +7y =0;(3)x 2+y 2-2x -4y +10=0;(4)2x 2+2y 2-5x =0.[变式1]下列方程各表示什么图形;①x 2+y 2-4x -2y +5=0;②x 2+y 2-2x +4y -4=0;③220x y ax ++=.[例2]已知直线x 2+y 2-2(t +3)x +2(1-4t 2)y +16t 4+9=0表示一个圆.(1)求t 的取值范围; (2)求这个圆的圆心和半径;(3)求该圆半径r 的最大值及此时圆的标准方程.[变式2]下判断方程ax 2+ay 2-4(a -1)x +4y =0(a ≠0)是否表示圆,若表示圆,写出圆心和半径长.[变式3]已知方程0916)41(2)3(22222=++-++-+m y m x m y x 表示一个圆.(1)求实数m 的取值范围; (2)*求圆心C 的轨迹方程.[变式4]方程2222210x y ax ay a a +++++-=表示圆,则a 的取值范围是( ) A .2a <-或23a >B .203a -<<C .20a -<<D .223a -<< [例3]△ABC 的三个顶点分别为A (-1,5),B (-2,-2),C (5,5),求其外接圆的方程.[变式5]如图,等边△ABC 的边长为2,求这个三角形的外接圆的方程,并写出圆心坐标和半径长.类型三点与圆的位置关系[例]判断点M(6,9),N(3,3),Q(5,3)与圆(x-5)2+(y-6)2=10的位置关系.[变式]已知两点P1(3,8)和P2(5,4),求以线段P1P2为直径的圆的方程,并判断点M(5,3)、N(3,4)、P(3,5)是在此圆上、在圆内、还是在圆外?类型三轨迹方程[例1]已知一曲线是与两个定点O(0,0),A(3,0)距离的比为12的点的轨迹,求这条曲线的方程,并画出曲线.[变式1]如下图,过第一象限的定点C(a,b)作互相垂直的两直线CA、CB,分别交于x轴、y轴的正半轴于A、B两点,试求线段AB的中点M的轨迹方程.[例2]等腰△ABC的底边一个端点B(1,-3),顶点A(0,6),求另一个端点C的轨迹方程,并说明轨迹的形状.[例3]已知定点A(4,0),P点是圆x2+y2=4上一动点,Q点是AP的中点,求Q点的轨迹方程.[变式2]已知定点A(2,0),点Q是圆x2+y2=1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.【轨迹方程求法示题】1.(2016•平凉校级模拟)已知点G(5,4),圆C1:(x-1)2+(y-4)2=25,过点G的动直线l与圆C1相交于E、F两点,线段EF的中点为C.求点C的轨迹C2的方程;2.(2016•河北模拟)如图,已知P是以F1(1,0),以4为半径的圆上的动点,P与F2(1,0)所连线段的垂直平分线与线段PF1交于点M.求点M的轨迹C的方程;3.(2016•湖南校级模拟)已知点C(1,0),点A,B是⊙O:x2+y2=9上任意两个不同的点,且满足AC,设M为弦AB的中点.求点M的轨迹T的方程;⋅BC=-),4.(2016•自贡校级模拟)已知△ABC的两个顶点A,B的坐标分别是(0,3,(0,3且AC,BC所在直线的斜率之积等于m(m≠0).求顶点C的轨迹M的方程,并判断轨迹M 为何种曲线.5.(2016春•成都校级月考)设Q、G分别为△ABC的外心和重心,已知A(-1,0),B(1,0),QG∥AB.求点C的轨迹E.6.(2016•成都模拟)已知一动圆经过点M(2,0),且在y轴上截得的弦长为4,设动圆圆心的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)过点N(1,0)任意作相互垂直的两条直线l1,l2,分别交曲线C于不同的两点A,B和不同的两点D,E.设线段AB,DE的中点分别为P,Q.①求证:直线PQ过定点R,并求出定点R的坐标;②求|PQ|的最小值.7.(2015秋•遂宁期末)已知平面直角坐标系上一动点P(x,y)到点A(-2,0)的距离是点P到点B(1,0)的距离的2倍.(1)求点P的轨迹方程;(2)过点A的直线l与点P的轨迹C相交于E,F两点,点M(2,0),则是否存在直线l,使S△EFM取得最大值,若存在,求出此时l的方程,若不存在,请说明理由.第二节 直线与圆的位置关系知识点一 直线与圆的位置关系1.直线与圆的位置关系:(1)直线与圆相交,有两个公共点; (2)直线与圆相切,只有一个公共点; (3)直线与圆相离,没有公共点. 2.直线与圆的位置关系的判定:(1)代数法:判断直线l 与圆C 的方程组成的方程组是否有解.如果有解,直线l 与圆C 有公共点. 有两组实数解时,直线l 与圆C 相交; 有一组实数解时,直线l 与圆C 相切; 无实数解时,直线l 与圆C 相离. (2)几何法:由圆C 的圆心到直线l 的距离d 与圆的半径r 的关系判断: 当d r <时,直线l 与圆C 相交; 当d r =时,直线l 与圆C 相切; 当d r >时,直线l 与圆C 相离. 要点诠释:(1)当直线和圆相切时,求切线方程,一般要用到圆心到直线的距离等于半径,记住常见切线方程,可提高解题速度;求切线长,一般要用到切线长、圆的半径、圆外点与圆心连线构成的直角三角形,由勾股定理解得.(2)当直线和圆相交时,有关弦长的问题,要用到弦心距、半径和半弦构成的直角三角形,也是通过勾股定理解得,有时还用到垂径定理.(3)当直线和圆相离时,常讨论圆上的点到直线的距离问题,通常画图,利用数形结合来解决.知识点二 圆的切线方程的求法1.点M 在圆上,如图.法一:利用切线的斜率l k 与圆心和该点连线的斜率OM k 的乘积等于1-,即1OM l k k ⋅=-. 法二:圆心O 到直线l 的距离等于半径r .2.点()00,x y 在圆外,则设切线方程:00()y y k x x -=-,变成一般式:000kx y y kx -+-=,因为与圆相切,利用圆心到直线的距离等于半径,解出k .要点诠释:因为此时点在圆外,所以切线一定有两条,即方程一般是两个根,若方程只有一个根,则还有一条切线的斜率不存在,务必要把这条切线补上.常见圆的切线方程:(1)过圆222x y r +=上一点()00,P x y 的切线方程是200x x y y r +=;(2)过圆()()222x a y b r -+-=上一点()00,P x y 的切线方程是()()()()200x a x a y b y b r --+--=.知识点三 求直线被圆截得的弦长的方法1.应用圆中直角三角形:半径r ,圆心到直线的距离d ,弦长l 具有的关系2222l r d ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,这也是求弦长最常用的方法.2.利用交点坐标:若直线与圆的交点坐标易求出,求出交点坐标后,直接用两点间的距离公式计算弦长.3.利用弦长公式:设直线:l y kx b =+,与圆的两交点()()1122,,,x y x y ,将直线方程代入圆的方程,消元后利用根与系数关系得弦长:12|l x x =-.知识点四 圆与圆的位置关系1.圆与圆的位置关系:(1)圆与圆相交,有两个公共点;(2)圆与圆相切(内切或外切),有一个公共点; (3)圆与圆相离(内含或外离),没有公共点.2.圆与圆的位置关系的判定:(1)代数法:判断两圆的方程组成的方程组是否有解.有两组不同的实数解时,两圆相交; 有一组实数解时,两圆相切; 方程组无解时,两圆相离. (2)几何法:设1O 的半径为1r ,2O 的半径为2r ,两圆的圆心距为d . 当1212r r d r r -<<+时,两圆相交; 当12r r d +=时,两圆外切; 当12r r d +<时,两圆外离; 当12r r d -=时,两圆内切; 当12r r d ->时,两圆内含. 要点诠释:判定圆与圆的位置关系主要是利用几何法,通过比较两圆的圆心距和两圆的半径的关系来确定,这种方法运算量小.也可利用代数法,但是利用代数法解决时,一是运算量大,二是方程组仅有一解或无解时,两圆的位置关系不明确,还要比较两圆的圆心距和两圆半径的关系来确定.因此,在处理圆与圆的位置关系时,一般不用代数法.3.两圆公共弦长的求法有两种:方法一:将两圆的方程联立,解出两交点的坐标,利用两点间的距离公式求其长. 方法二:求出公共弦所在直线的方程,利用勾股定理解直角三角形,求出弦长. 4.两圆公切线的条数与两个圆都相切的直线叫做两圆的公切线,圆的公切线包括外公切线和内公切线两种. (1)两圆外离时,有2条外公切线和2条内公切线,共4条; (2)两圆外切时,有2条外公切线和1条内公切线,共3条; (3)两圆相交时,只有2条外公切线; (4)两圆内切时,只有1条外公切线; (5)两圆内含时,无公切线. 知识点五 圆系方程1.过直线0Ax By C ++=与圆220x y Dx Ey F ++++=的交点的圆系方程是22()0x y Dx Ey F Ax By C λ+++++++=2.以(),a b 为圆心的同心圆系方程是:()()222(0)x a y b λλ-+-=≠;3.与圆220x y Dx Ey F ++++=同心的圆系方程是220x y Dx Ey λ++++=;4.过同一定点(),a b 的圆系方程是()()2212()()0x a y b x a y b λλ-+-+-+-=.【典型例题】类型一 直线与圆的位置关系[例1]已知直线y =2x +1和圆x 2+y 2=4,试判断直线和圆的位置关系.[例2]求实数m 的范围,使直线30x my -+=与圆22650x y x +-+=分别满足: (1)相交;(2)相切;(3)相离.[变式1]已知直线方程mx -y-m -1=0,圆的方程x 2+y 2-4x -2y +1=0.当m 为何值时,圆与直线 (1)有两个公共点; (2)只有一个公共点; (3)没有公共点.[变式2]已知直线:430--+=l kx y k 与曲线22:68210+--+=C x y x y . (1)求证:不论k 为何值,直线l 和曲线C 恒有两个交点;(2)求当直线l 被曲线C 所截的线段最短时此线段所在的直线的方程.类型二 切线问题[例]过点(7,1)P 作圆2225x y +=的切线,求切线的方程.[变式](1)求圆x 2+y 2=10的切线方程,使得它经过点M ; (2)求圆x 2+y 2=4的切线方程,使得它经过点Q (3,0).类型三 弦长问题[例1]直线l 经过点P (5,5)并且与圆C :x 2+y 2=25相交截得的弦长为l 的方程.[变式1]求经过点P (6,-4),且被定圆x 2+y 2=20截得弦长为的直线的方程.[例2]圆心C在直线l:x+2y=0上,圆C过点M(2,-3),且截直线m:x-y-1=0所得弦长为C 的方程.[例3]已知圆C1:x2+y2+2x-6y+1=0,圆C2:x2+y2-4x+2y-11=0,求两圆的公共弦所在的直线方程及公共弦长.[变式2]已知圆C1:x2+y2+2x+6y+9=0和圆C2:x2+y2−4x+2y−4=0.(1)判断两圆的位置关系;(2)求两圆的公共弦所在直线的方程;(3)求两圆公切线所在直线的方程.类型四 圆与圆的位置关系[例1]已知圆C 1:x 2+y 2-2mx +4y +m 2-5=0,圆C 2:x 2+y 2+2x -2my +m 2-3=0,问:m 为何值时,(1)圆C 1和圆C 2相外切?(2)圆C 1与圆C 2内含?[变式1]当a 为何值时,圆C 1:x 2+y 2-2ax +4y +(a 2-5)=0和圆C 2:x 2+y 2+2x -2ay +(a 2-3)=0相交.[例2]若圆C 1的方程是x 2+y 2-4x -4y +7=0,圆C 2的方程为x 2+y 2-4x -10y +13=0,则两圆的公切线有_____条.[例3]坐标平面内有两个圆x 2+y 2=16和x 2+y 2-6x +8y +24=0,这两个圆的内公切线的方程是________.[变式2]圆C 1:x 2+y 2+2x +2y -2=0与圆C 2:x 2+y 2-6x +2y +6=0的公切线有且只有_____条. [变式3]两圆4)1()2(22=-+-y x 与9)2()1(22=-++y x 的公切线有( )条. A .1 B .2 C .3 D .4类型五 圆系问题[例1]求过直线2x +y +4=0和圆x 2+y 2+2x -4y +1=0的交点,且满足下列条件之一的圆的方程:(1)过原点;(2)有最小面积.[变式1]求过两圆x 2+y 2+6x -4=0和x 2+y 2+6y -28=0的交点,且圆心在直线x -y -4=0上的圆的方程.[例2]已知曲线C :x 2+y 2+2kx +(4k +10)y +10k +20=0,其中k ≠-1,则C 过定点_____. [变式2]对于任意实数λ,曲线(1+λ)x 2+(1+λ)y 2+(6-4λ)x -16-6λ=0恒过定点_____.类型六 最值问题[例1]已知实数x 、y 满足方程x 2+y 2-4x +1=0,求:(1)yx的最大值;(2)y -x 的最小值;(3)22y x +.[例2]已知点P (x ,y )是圆(x -3)2+(y -3)2=4上任意一点,求点P 到直线2x +y +6=0的最大距离和最小距离.[变式1]已知实数x 、y 满足方程x 2+y 2-4x +1=0,求:(1)5-x y的最大值;(2)x y 2-的最小值;(3)22)3()1(++-y x .。
高二圆的一般方程知识点圆是经典的几何概念之一,在高中数学中也是一个重要的内容。
高二阶段,我们学习了圆的一般方程,这是一个较为复杂的知识点,了解和掌握它对于解决相关问题具有重要意义。
本文将介绍高二圆的一般方程的相关知识点,包括定义、推导和应用等内容。
1. 圆的一般方程定义圆的一般方程是指通过圆心和半径的信息,建立起圆的方程式。
一般的,高二阶段我们常用的一般方程为:(x-a)²+(y-b)²=r²,其中(a,b)为圆心的坐标,r为半径。
2. 圆的一般方程的推导圆的一般方程的推导可基于圆的基本性质和几何定义进行。
下面以圆心在原点,半径为r的圆为例展开推导。
(1)设点(x,y)在圆上,根据圆的定义,该点到圆心的距离等于半径r,即√(x²+y²)=r。
(2)对上式两边进行平方,消去根号,得到x²+y²=r²。
在圆心不在原点的情况下,可通过平移坐标系将其转化为圆心在原点的情况,然后再进行推导。
3. 圆的一般方程的应用圆的一般方程可以应用于各种相关问题的解决。
(1)确定圆的几何特征:通过一般方程可以直接读出圆心的坐标和半径的长度,从而确定圆的几何特征。
(2)求解与圆的交点:将直线或其他曲线的方程代入圆的一般方程,可求出与圆相交的点的坐标。
(3)证明几何定理:通过圆的一般方程,可以进行一些几何定理的证明,如切线垂直半径定理等。
(4)解决实际问题:在实际问题中,我们常常需要利用圆的一般方程进行建模和求解,如地理、物理等领域。
4. 圆的一般方程的注意事项在利用圆的一般方程进行问题求解时,需要注意以下几点:(1)方程中的圆心坐标和半径长度必须准确无误,避免因数据错误导致结果错误。
(2)问题需求及解题思路要清晰明确,理解问题的条件和要求,确保正确建立方程。
(3)方程的解需要进行合理化简和推导,得到具体的坐标值或表达式。
5. 总结高二圆的一般方程知识点是高中数学中的一个重要内容。
高二数学期末复习之圆的方程一.典型例题1.求与直线 y=x 相切,圆心在直线 y=3x 上且被 y 轴截得的弦长为22的圆的方程.[解析]:设圆心坐标为0)r(r ),3,(001>半径为x x O ,则r x x =-23002x r =⇒,又2202)2(,22r x AB =+∴= 22202020±=⇒=+⇒x x x ,2=∴r即圆的方程为:4)23()2(4)23()2(2222=-+-=+++y x y x 或2.求经过点)1,2(-A ,和直线1=+y x 相切,且圆心在直线x y 2-=上的圆方程.2. [解析]: 由题意知:过A (2,-1)且与直线:x +y=1垂直的直线方程为:y=x -3,∵圆心在直线:y=-2x 上, ∴由 32-=-=x y x y ⇒21-==y x 即)2,1(1-o ,且半径2)21()12(221=+-+-==AO r ,∴所求圆的方程为:2)2()1(22=++-y x3.已知直线l :y=k(x +22)与圆O :x 2+y 2=4相交于A 、B 两点,O 是坐标原点,三角形ABO 的面积为S .(1)试将S 表示成k 的函数,并求出它的定义域;(2)求S 的最大值,并求取得最大值时k 的值.3. [解析]:(1)22222114)122(42122,022:k k k kAB k kd k y kx l l O +-=+-=∴+=∴=+-→ 2221)1(2421k k k d AB S l O +-=⋅=∴→,定义域:01120≠<<-⇒<<→k k d l O 且.(2)设23)2)(1()1(),1(12222-+-=--=-≥=+t t t t k k t t k 则81)431(224231242324222+--=-+-=-+-⋅=∴t t t t t t S ,222124,3334,431max =⋅=±===∴S k t t 时,即当,∴S 的最大值为2,取得最大值时k=33±.4.设圆1C 的方程为2224)23()2(m m y x =--++,直线l 的方程为2++=m x y . (1)求1C 关于l 对称的圆2C 的方程;(2)当m 变化且0≠m 时,求证:2C 的圆心在一条定直线上,并求2C 所表示的一系列圆的公切线方程. [解析]:(1)圆C 1的圆心为C 1(-2,3m+2)设C 1关于直线l 的对称点为C 2(a ,b )则⎪⎩⎪⎨⎧++-=++-=+--2222231223m a b m a m b 解得:⎩⎨⎧+=+=112m b m a∴圆C 2的方程为2224)1()12(m m y m x =--+--(2)由⎩⎨⎧+=+=112m b m a 消去m 得a -2b+1=0, 即圆C 2的圆心在定直线:x -2y+1=0上.设直线y=kx+b 与圆系中的所有圆都相切,则m kbm m k 21)1()12(2=+++-+即0)1()1)(12(2)34(22=-++-+-+--b k m b k k m k∵直线y=kx+b 与圆系中的所有圆都相切,所以上述方程对所有的m )0(≠m 值都成立,所以有: ⎪⎩⎪⎨⎧=-+=-+-=-- 0)1(0)1)(12(20342b k b k k k ⇒⎪⎩⎪⎨⎧=-=4743b k ,所以2C 所表示的一系列圆的公切线方程为:4743+-=x y 二.巩固练习 (一)、选择题1.原点必位于圆:0)1(22222=-+--+a y ax y x )1(>a 的 (C ) A .内部 B .圆周上 C .外部 D .均有可能 2.“点M在曲线y =|x |上”是“点M到两坐标轴距离相等”的(C )A .充要条件B .必要不充分条件C .充分不必要条件D .非充分非必要条件3.从动点)2,(a P 向圆1)3()3(22=+++y x 作切线,其切线长的最小值是( A )A . 4B .62C .5D .264.若曲线x 2+y 2+a 2x +(1–a 2)y –4=0关于直线y –x =0的对称曲线仍是其本身,则实数a =(B )A .21±B .22±C .2221-或D .2221或- 5.圆422=+y x 截直线0323=-+y x 所得的弦长是 ( A )A .2B .1C .3D .32 6.若圆)0(022222>=++-+k y kx y x 与两坐标轴无公共点,那么实数k 的取值范围是( B )A .20<<kB .21<<kC . 10<<kD .2>k 7.若直线)2(-=x k y 与曲线21x y -=有交点,则 ( C ) A .k 有最大值33,最小值33- B .k 有最大值21,最小值21-C .k 有最大值0,最小值 33-D .k 有最大值0,最小值21-8.直线y = x + b 与曲线x =21y -有且仅有一个公共点,则b 的取值范围是 (B )A .|b|=2B .211-=≤<-b b 或C .21≤≤-bD .以上都错 9.圆9)3()3(22=-+-y x 上到直线3 x + 4y -11=0的距离等于1的点有 ( C )A .1个B .2个C .3个D .4个 10.直线0323=-+y x 与圆 θθsin 23cos 21+=+=y x (θ为参数)的位置关系是 ( C )A . 相离B .相切C . 相交但不过圆心D . 相交且过圆心11.已知圆C : θθsin 22cos 2+=+=y a x (a>0,为参数θ)及直线l :03=+-y x ,若直线l 被C 截得的弦长为32,则a =( C )A .2B .22-C .12-D .12+12.过两圆:x 2 + y 2 + 6 x + 4y = 0及x 2+y 2+ 4x + 2y – 4 =0的交点的直线的方程 ( A )A .x +y+2=0B .x +y-2=0C .5x +3y-2=0D .不存在 (二)、填空题13.过P (1,2)的直线l 把圆05422=--+x y x 分成两个弓形当其中劣孤最短时直线l 的方程为 032=+-y x14.斜率为3,且与圆 x 2 + y 2=10 相切的直线方程是 103±=x y .15.已知BC 是圆2522=+y x 的动弦,且|BC|=6,则BC 的中点的轨迹方程是______.1622=+y x16.若实数x ,y 满足xy y x 则,3)2(22=+-的最大值是 .3高二数学期末复习之椭圆一.典型例题例1 求适合条件的椭圆的标准方程. (1)长轴长是短轴长的2倍,且过点 ;(2)在 轴上的一个焦点与短轴两端点的联线互相垂直,且焦距为6.(1)或 .(2)例2.求焦点在坐标轴上,且经过和两点的椭圆的标准方程.例3在椭圆上求一点,使,其中,是椭圆的两焦点.方案一:由题意得,,解方程得,或.再设,则有或,解方程即可.方案二:设,由椭圆的第二定义得,,,,∴,,.例4.的底边,和两边上中线长之和为30,求此三角形重心的轨迹和顶点的轨迹.的轨迹方程为,其轨迹是椭圆(除去轴上两点).例5.已知椭圆的中心在原点,且经过点,,求椭圆的标准方程.或例6. 求椭圆上的点到直线的距离的最小值.例7. 已知点在圆 上移动,点 在椭圆 上移动,求的最大值.设椭圆上一点 ,又 ,于是.而∴当 时, 有最大值5.故 的最大值为6例8. 已知椭圆 及直线 .(1)当 为何值时,直线与椭圆有公共点?(2)若直线被椭圆截得的弦长为 ,求直线的方程.解:(1)把直线方程代入椭圆方程得,即 ., 解得.(2)设直线与椭圆的两个交点的横坐标为,,由(1)得, .根据弦长公式得.解得.因此,所求直线的方程为.例9. 以椭圆的焦点为焦点,过直线上一点作椭圆,要使所作椭圆的长轴最短,点应在何处?并求出此时的椭圆方程.解:如图所示,椭圆的焦点为,.点关于直线的对称点的坐标为(-9,6),直线的方程为.解方程组得交点的坐标为(-5,4).此时最小.所求椭圆的长轴,因此,所求椭圆的方程为.例10. 已知椭圆,(1)求过点且被平分的弦所在直线的方程;(2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;(3)过引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程;(4)椭圆上有两点、,为原点,且有直线、斜率满足,求线段中点的轨迹方程.解:设弦两端点分别为,,线段的中点,则①-②得.由题意知,则上式两端同除以,有,将③④代入得.⑤(1)将,代入⑤,得,故所求直线方程为.⑥将⑥代入椭圆方程得,符合题意,故即为所求.(2)将代入⑤得所求轨迹方程为:.(椭圆内部分)(3)将代入⑤得所求轨迹方程为.(椭圆内部分)(4)由①+②得,⑦将③④平方并整理得,⑧,⑨将⑧⑨代入⑦得,⑩再将代入⑩式得,即.二.巩固练习1.如果方程表示焦点在轴上的椭圆,那么实数的取值范围是( D )A.B.(0,2)C.D.(0,1)2.过点(3,-2)且与有相同焦点的椭圆方程是(A )A. B.C.D.3.已知椭圆的焦点,,是椭圆上一点,且是,的等差中项,则椭圆的方程是( C ).A.B.C.D.4.已知,是椭圆上的动点,是线段上的点,且满足,则动点的轨迹方程是( B ).A.B.C.D.5.对于椭圆,下列说法正确的是( D ).A.焦点坐标是B.长轴长是5C.准线方程是 D.离心率是6.离心率为、且经过点的椭圆的标准方程为( D ).A.B.或C.D.或7.椭圆的左、右焦点为,,以为圆心作圆过椭圆中心并交椭圆于点,,若直线是⊙的切线,则椭圆的离心率为( D ).A.B.C. D.8.如果椭圆的弦被点平分,那么这条弦所在的直线的方程是( D )A.B.C.D.9.直线与椭圆恒有公共点,则的取值范围是(C)A.B.C.D.10.已知椭圆的方程为,如果直线与椭圆的一个交点在轴上的射影恰好是椭圆的右焦点,则的值为( B )A.2 B.C.D.811.点是椭圆上一点,以点以及焦点、为顶点的三角形的面积等于1,则点的坐标为_________.或或或.12.点是椭圆上一点,是其焦点,若,则的面积为_________________.13.已知,是椭圆内的点,是椭圆上的动点,则的最大值为______________,最小值为___________.,14.如图在中,,,则以为焦点,、分别是长、短轴端点的椭圆方程是______________.15.已知是椭圆上一点,若到椭圆右准线的距离是,则到左焦点的距离为_____________.16.若椭圆的离心率为,则它的长半轴长是______________.1或217.若椭圆上存在点到两焦点的连线互相垂直,则椭圆离心率的取值范围是_____________.18.设椭圆上动点到定点的距离最小值为1,则的值为_________19.已知直线交椭圆于,两点,点坐标为(0,4),当椭圆右焦点恰为的重心时,求直线的方程.设,,由及为的重心有,得,,.所以中点为(3,-2).又、在椭圆上,故,.两式相减得到,可得即为的斜率,由点斜式可得的方程为.20.椭圆中心在原点,焦点在轴上,离心率,它与直线交于,两点,且,求椭圆方程.20.设椭圆方程为,由可得.由直线和椭圆方程联立消去可得.设,得,即,化简得,由韦达定理得,解出,故所求椭圆方程为.21.椭圆上有一点,使(为坐标原点,为椭圆长轴右端点),试求椭圆离心率的取值范围.21.由已知,设,则、,由得,化简得.因为在一、四象限,所以,于是,易求出,所以.22.已知,为椭圆上的两点,是椭圆的右焦点.若,的中点到椭圆左准线的距离是,试确定椭圆的方程.由椭圆方程可知、两准线间距离为.设,到右准线距离分别为,,由椭圆定义有,所以,则,中点到右准线距离为,于是到左准线距离为,,所求椭圆方程为.。
高二数学必修二-第四章-圆与圆的方程知识点汇总————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:第四章 圆 与 方 程★1、圆的定义:平面内到一定点的距离等于定长的点的集合叫做圆,定点为圆心,定长为圆的半径。
设M (x,y )为⊙A 上任意一点,则圆的集合可以写作:P = {M | |MA| = r }★2、圆的方程(1)标准方程()()222r b y a x =-+-,圆心()b a ,,半径为r ;点00(,)M x y 与圆222()()x a y b r -+-=的位置关系:当2200()()x a y b -+->2r ,点在圆外; 当2200()()x a y b -+-=2r ,点在圆上 当2200()()x a y b -+-<2r ,点在圆内; (2)一般方程022=++++F Ey Dx y x(x+D/2)2+(y+E/2)2=(D 2+E 2-4F)/4 (0422>-+F E D )当0422>-+F E D 时,方程表示圆,此时圆心为⎪⎭⎫ ⎝⎛--2,2E D ,半径为F E D r 42122-+=当0422=-+F E D 时,表示一个点;当0422<-+F E D 时,方程不表示任何图形。
(3)求圆的方程的方法:①待定系数法:先设后求。
确定一个圆需要三个独立条件,若利用圆的标准方程, 需求出a ,b ,r ;若利用一般方程,需要求出D ,E ,F ;②直接法:直接根据已知条件求出圆心坐标以及半径长度。
另外要注意多利用圆的几何性质:如弦的中垂线必经过圆心,以此来确定圆心的位置。
★3、直线与圆的位置关系:直线与圆的位置关系有相离,相切,相交三种情况:(1)设直线0:=++C By Ax l ,圆()()222:r b y a x C =-+-,圆心()b a C ,到l 的距离为22B A C Bb Aa d +++=,则有相离与C l r d ⇔>;相切与C l r d ⇔=;相交与C l r d ⇔<(2)过圆外一点的切线:设点斜式方程,用圆心到该直线距离=半径,求解k ,①若求得两个不同的解,带入所设切线的方程即可;②若求得两个相同的解,带入切线方程,得到一条切线;接下来验证过该点的斜率不存在的直线(此 时,该直线一定为另一条切线)(3) 过圆上一点的切线方程:圆(x-a)2+(y-b)2=r 2,圆上一点为(x 0,y 0),则过此点的切线方程为(x 0-a)(x-a)+(y 0-b)(y-b)= r 2两圆的位置关系 判断条件 公切线条数外离 d>r1+r2 4条 外切 d=r1+r2 3条 相交 |r1-r2|<d<r1+r2 2条 内切 d=|r1-r2| 1条 内含d<|r1-r2|0条★4、圆与圆的位置关系:通过两圆半径的和(差),与圆心距(d )之间的大小比较来确定。