确定圆的条件学案

数学必修② 4.1 ～4. 2.1 教材学习解读:一、学习目标1 、初步理解圆的标准方程的形式及圆的标准方程的定义, 学会判断二元二次方程表示圆的条件 , 能用这些知识求圆的方程 .2、掌握判断直线与圆的地点关系的方法.二、要点、难点要点 : 圆的方程 , 直线与圆的地点关系 .难点：二元二次方程表示圆的条件.三、知识点全解1、确立圆方程的条件 圆的标准方程 (xa) 2 ( y b) 2 r 2 中，有三个参数 a,b, r ，只需求出 a, b, r 这时圆的 方程就被确定．所以确立圆方程，需三个独立条件，此中圆心是圆的定位条件，半径是圆的定形条件．确立圆的方程的主要方法有两种：一是定义法，二是待定系数法。

定义法是指用定义求出圆心坐标和半径 长，进而获得圆的标准方程；待定系数法即列出对于 D , E, F 的方程组，求 D , E, F 而获得圆的一般方程，一般步骤为：(1) 依据题意，没所求的圆的标准方程为x 2y 2 DxEy F 0(2) 依据已知条件，成立对于 D , E, F 的方程组；(3) 解方程组。

求出 D , E, F 的值，并把它们代人所设的方程中去，就获得所求圆的一般方程．2、点 P( x 0 , y 0 ) 与圆的地点关 系 :若 (x 0a) 2( y 0 b) 2r 2 ，则点 P 在圆上；若(x 0a)2 ( y 0b) 2 r 2, 则点 P 在圆外；若( xa)2 ( y0 b) 2 r 2 , 则点 P 在圆内；3 、二元二次方程x 2 y 2Dx Ey F0 能否表示圆的条件：先将二元二次方程配方得 ( xD )2 ( yE )2 D 2 E 2 4F ① ,(1) 当 D 2E 24F 0 时，方程224①表示以 (D , E) 为圆心， 1 D 2 E 2 4F 为半径的圆； (2 ) 当 D 2E 2 4F0 时，方程①表示点2 22(D , E)；（3）当 D 2 E 2 4F0 时，方程①没有实根，所以它不表示任何图形. 当方程①表示圆时，2 2word我们把它叫做圆的一般方程，确立它需三个独立条件D,E,F , 且 D 2 E 24F0 ，这就确立了求它的方程的方法——待定系数法，注意用待定系数法求圆的方程，用一般形式比用标准形式在运算上简单，前者解的是三元一次方程组，后者解的是三元二次方程组.4 、直线与圆的地点关系有三种，即订交、相切和相离，判断的方法有两种:(1)代数法：经过直线方程与圆的方程所构成的方程组，依据解的个数来研究。

§2圆与圆的方程2．1圆的标准方程知识点一确定圆的条件[填一填]一个圆的圆心位置和半径一旦给定，这个圆就确定了，如图所示．[答一答]1．确定圆的标准方程需要具备的条件是什么？提示：由标准方程(x－a)2＋(y－b)2＝r2 知确定圆的标准方程需要确定三个参数a、b、r.其中圆心(a，b)是圆的定位条件，半径r是圆的定量条件．知识点二圆的标准方程[填一填](1)圆的定义：到定点的距离等于定长的点的集合叫作圆，定点叫作圆的圆心，定长称为圆的半径．(2)圆的标准方程：圆心为C(a，b)，半径为r的圆的标准方程是(x－a)2＋(y－b)2＝r2.(3)当圆心是坐标原点时，有a＝b＝0，那么圆的方程为x2＋y2＝r2[答一答]2．若圆的标准方程为(x＋m)2＋(y＋n)2＝a2(a≠0)，此圆的半径一定是a吗？圆心坐标是(m，n)吗？提示：圆的半径不一定是a，当a>0 时，半径是a；当a<0 时，半径是－a.圆心坐标不是(m，n)，应是(－m，－n)，因为(x＋m)2＋(y＋n)2＝a2 化为标准结构是[x－(－m)]2＋[y－(－n)]2＝|a|2.3．圆的标准方程有哪些优点？确定圆的标准方程有几个基本要素？提示：圆的标准方程的优点在于明确地指出了圆心和半径．在圆的标准方程中有两个基本要素：圆心坐标和半径，只要a，b，r三个量确定了，且r>0，则圆的标准方程就确定了，这就是说要确定圆的标准方程，必须具备三个独立的条件，注意确定a，b，r，可以根据条件利用待定系数法来解决．知识点三点与圆的位置关系[填一填]设点P到圆心的距离为d，半径为r，则点在圆内⇔d<r；点在圆上⇔d＝r；点在圆外⇔d>r.[答一答]4．判断点和圆的位置关系的依据是什么？提示：判断点与圆的位置关系的依据是圆心到该点的距离和圆的半径的大小关系．1．对于圆的标准方程，我们要从其结构形式上准确地记忆．2．由圆的标准方程，可直接得到圆的圆心坐标和半径大小；反过来说，给出了圆的圆心和半径，即可直接写出圆的标准方程，这一点体现了圆的标准方程的直观性．3．确定圆的标准方程需要三个独立的条件，一般运用待定系数法求a，b，r.类型一根据方程确定圆心和半径【例1】分别写出下列方程所表示圆的圆心坐标和半径．(1)(x－2)2＋(y－2)2＝8；(2)(x＋4)2＋y2＝4；(3)(x＋m)2＋(y－n)2＝p2.【思路探究】利用圆的标准方程的几何特征解答．【解】(1)原方程可化为(x－2)2＋(y－2)2＝(2 2)2，∴圆心坐标为(2,2)，半径r＝2 2.(2)原方程可化为[x－(－4)]2＋(y－0)2＝22，∴圆心坐标为(－4,0)，半径r＝2.(3)原方程可化为[x－(－m)]2＋(y－n)2＝p2，∴圆心坐标为(－m，n)，半径r＝|p|.规律方法由圆的标准方程可直接得出圆心坐标和半径，但要注意圆的标准方程(x－a)2＋(y－b)2＝r2 中，a，b前的运算符号均为减号．给定圆：(x－2)2＋(y＋8)2＝(－3)2，下列说法中正确的是(C)A．圆心坐标是(2，－8)，半径长为－3B．圆心坐标是(－2,8)，半径长为3C．圆心坐标是(2，－8)，半径长为3D．圆心坐标是(－2,8)，半径长为－3解析：对照圆的标准方程(x－a)2＋(y－b)2＝r2(r>0)，知圆心坐标是(2，－8)，半径长不可能是负数，故为3.类型二判断点与圆的位置关系【例2】已知两点P(3,8)，Q(5,4)，试分别判断点M(6，3)，N(3,5)在以线段PQ为直径的圆上，圆内，还是圆外？【解】线段PQ的中点为C(4,6)，|PQ|＝5－32＋4－82＝2 5，∴圆的半径r＝5，以线段PQ为直径的圆的标准方程为(x－4)2＋(y－6)2＝5.由于(6－4)2＋(3－6)2＝13>5，∴点M在圆外．由于(3－4)2＋(5－6)2＝2<5，∴点N在圆内．规律方法点与圆的位置关系及判断方法：(1)点M与圆心C的距离与半径r比较：|CM|＝r⇔点M在圆上；|CM|>r⇔点M在圆外；|CM|<r⇔点M在圆内．(2)利用圆的标准方程来确定：圆的标准方程(x－a)2＋(y－b)2＝r2，点M(m，n)．(m－a)2＋(n－b)2＝r2⇔点M在圆上；(m－a)2＋(n－b)2>r2⇔点M在圆外；(m－a)2＋(n－b)2<r2⇔点M在圆内．设圆C：(x－2)2＋(y＋3)2＝25，试判断下列各点是在圆内、圆外、还是圆上？(1)M(－1，－7)；(2)N(－3,1)；(3)P( 2，2)．解：(1)∵(－1－2)2＋(－7＋3)2＝25，∴点M在圆C上．(2)∵(－3－2)2＋(1＋3)2＝41>25，∴点N在圆C外．(3)∵( 2－2)2＋( 2＋3)2＝17＋2 2<25，∴点P在圆C内．类型三求圆的标准方程【例3】求经过两点A(－1,4)，B(3,2)且圆心在y轴上的圆的标准方程．【思路探究】用待定系数法，求出圆心(a，b)、半径r.也可用几何法．【解】解法一：∵圆心在y轴上，∴a＝0.设圆的标准方程是x2＋(y－b)2＝r2.∵该圆经过A、B两点，∴Error!∴Error!所以圆的标准方程是x2＋(y－1)2＝10.2－4 1解法二：线段AB的中点为(1,3)，k AB＝＝－，3－－1 2∴弦AB的垂直平分线方程为y－3＝2(x－1)，即y＝2x＋1.由Error!得(0,1)为所求圆的圆心．由两点间距离公式得圆半径r为0＋12＋1－42＝10，∴所求圆的标准方程为x2＋(y－1)2＝10.规律方法求圆的标准方程就是要求圆心坐标和圆的半径，解法一是先设出圆的标准方程，而后用待定系数法求出圆心坐标和圆半径，解法二抓住圆的性质及题目的特点，求出线段AB的垂直平分线方程并与y轴的方程联立组成方程组，先得出了圆心的坐标，而后求出圆的半径．已知一个圆经过两个点A(2，－3)和B(－2，－5)，且圆心在直线l：x－2y－3＝0 上，求此圆的标准方程．解：解法一：设所求圆的标准方程为(x－a)2＋(y－b)2＝r2.由已知条件得Error!即Error!∴Error!∴所求圆的标准方程为(x＋1)2＋(y＋2)2＝10.1解法二：由A(2，－3)，B(－2，－5)得AB的中点为(0，－4)，k AB＝，∴AB的垂直平2分线的方程为y＋4＝－2x，即2x＋y＋4＝0，解方程组Error!得Error!∴圆心为(－1，－2)，半径r＝2＋12＋－3＋22＝10.故所求圆的标准方程为(x＋1)2＋(y＋2)2＝10.解法三：设点C是圆心，∵点C在直线l上，∴设点C(2b＋3，b)．又∵|CA|＝|CB|，∴2b＋3－22＋b＋32＝2b＋3＋22＋b＋52，解得b＝－2，∴圆心为C(－1，－2)，半径r＝10，故所求圆的标准方程为(x＋1)2＋(y＋2)2＝10.——规范解答系列——数形结合解决与圆有关的最值问题【例4】设点P(x，y)是圆x2＋(y＋4)2＝4 上任意一点，求x－12＋y－12的最大值．【精解详析】因为点P(x，y)是圆x2＋(y＋4)2＝4 上的任意一点，因此x－12＋y－12表示点(1,1)与该圆上点的距离，如图所示．易知点(1,1)在圆x2 ＋(y＋4)2 ＝4 外，结合右图易得x－12＋y－12的最大值为1－02＋1＋42＋2＝26＋2.【解后反思】用数形结合的思想方法也能求出x－12＋y－12的最小值为26－2.求圆外一定点A与圆C上动点P连线距离的最值方法：设|AC|＝d，圆C半径为r，则|AP|max＝d＋r，|AP|min＝d－r；求圆内一定点A与圆C上动点P连线距离的最值方法：设|AC|＝d，圆C半径为r，则|AP|max＝d＋r，|AP|min＝r－d.已知点P(x，y)在圆(x－2)2＋(y＋3)2＝36 上，求x2＋y2＋2x－4y＋5的取值范围．解：x2＋y2＋2x－4y＋5＝[x－－1]2＋y－22，其最值可视为圆上一点P(x，y)到定点A(－1,2)的距离的最值，又(－1－2)2＋(2＋3)2<36，所以点A在圆内，问题可转化为圆心C(2，－3)到定点A(－1,2)的距离与半径6 的和或差．又圆心到定点(－1,2)的距离为34，所以x2＋y2＋2x－4y＋5的最大值为34＋6，最小值为6－34.所以x2＋y2＋2x－4y＋5的取值范围是[6－34，6＋34]．一、选择题1．点A(－2,3)与圆(x＋3)2＋(y－1)2＝9 的位置关系是(B)A．在圆外B．在圆内C．在圆上D．不确定解析：圆心坐标为C(－3,1)，半径r＝3，|AC|＝5<r，所以点A在圆内．二、填空题2．过A(2，－3)，B(－2，－5)两点且面积最小的圆的标准方程为x2＋(y＋4)2＝5.解析：过A，B两点且面积最小的圆就是以线段AB为直径的圆．∴圆心坐标为(0，－4)，1半径r＝|AB|＝ 5.2∴圆的标准方程为x2＋(y＋4)2＝5.3．若点M(5 a＋1，a)在圆(x－1)2＋y2＝26 的外部，则实数a的取值范围是(1，＋∞)．解析：由题意得(5 a＋1－1)2＋( a)2>26，即a>1.三、解答题4．已知圆的圆心M是直线2x＋y－1＝0 与直线x－2y＋2＝0 的交点，且圆过点P(－5,6)．求圆的标准方程，并判断点A(2，2)，B(1,8)，C(6,5)是在圆上，在圆内，还是在圆外？解：解方程组Error!得Error!∴圆心M的坐标为(0,1)．半径r＝|MP|＝52＋1－62＝5 2.∴圆的标准方程为x2＋(y－1)2＝50.∵|AM|＝2－02＋2－12＝5<r，∴点A在圆内．∵|BM|＝1－02＋8－12＝50＝r，∴点B在圆上．∵|CM|＝6－02＋5－12＝52>r，∴点C在圆外．∴圆的标准方程为x2＋(y－1)2＝50.点A在圆内，点B在圆上，点C在圆外．。

2.3.2圆的一般方程【情境导学】情景引入在平面直角坐标系中，已知两点能确定一条直线，已知一点及倾斜角也能确定一条直线，那么什么条件下可以确定一个圆呢？直线能用二元一次方程表示，圆也能用一个方程表示吗？这就是本节课我们要探讨的问题．新知初探1．圆的一般方程的概念当时，二元二次方程x2＋y2＋Dx＋Ey＋F＝0叫做圆的一般方程．2．圆的一般方程对应的圆心和半径圆的一般方程x2＋y2＋Dx＋Ey＋F＝0(D2＋E2－4F＞0)表示的圆的圆心为，半径长为．3．对方程x2＋y2＋Dx＋Ey＋F＝0的说明思考1：圆的标准方程与圆的一般方程有什么不同？思考2：求圆的一般方程实质上是求圆的一般方程中的哪些量？思考3：所有二元二次方程均表示圆吗？ 初试身手1．思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)任何一个圆的方程都能写为一个二元二次方程． ( )(2)圆的一般方程和标准方程可以互化． ( )(3)方程x 2＋y 2＋ax ＋2ay ＋2a 2＋a －1＝0表示圆心为⎝⎛⎭⎫－a 2，－a ，半径为12－3a 2－4a ＋4的圆．( )(4)若点M (x 0，y 0)在圆x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0外，则x 20＋y 20＋Dx 0＋Ey 0＋F >0．( )2．圆x 2＋y 2－4x ＋6y ＝0的圆心坐标是( ) A ．(2,3) B ．(－2,3) C ．(－2，－3)D ．(2，－3)3．若方程x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0表示以(2，－4)为圆心，4为半径的圆，则F ＝ ． 4．过O (0,0)，A (3,0)，B (0,4)三点的圆的一般方程为 ．【合作探究】【例1】 已知方程x 2＋y 2－2(t ＋3)x ＋2(1－4t 2)y ＋16t 4＋9＝0(t ∈R )所表示的图形是圆． (1)求t 的取值范围；(2)求其中面积最大的圆的方程；(3)若点P (3,4t 2)恒在所给圆内，求t 的取值范围．形如x2＋y2＋Dx＋Ey＋F＝0的二元二次方程，判定其是否表示圆时可有如下两种方法：(1)由圆的一般方程的定义令D2＋E2－4F>0，成立则表示圆，否则不表示圆.(2)将方程配方后，根据圆的标准方程的特征求解.应用这两种方法时，要注意所给方程是不是x2＋y2＋Dx＋Ey＋F＝0这种标准形式，若不是，则要化为这种形式再求解.[跟进训练]1．下列方程各表示什么图形？若表示圆，求其圆心和半径．(1)x2＋y2＋x＋1＝0；(2)x2＋y2＋2ax＋a2＝0(a≠0)；(3)2x2＋2y2＋2ax－2ay＝0(a≠0)．【例2】已知△ABC的三个顶点坐标分别是A(0,5)，B(1，－2)，C(－3，－4)，求它的外接圆的方程，并求其外心坐标．[思路探究]用待定系数法设出圆的一般方程，然后将A、B、C三点坐标代入，求出D、E、F即可．[规律方法]应用待定系数法求圆的方程(1)如果由已知条件容易求得圆心坐标、半径或需利用圆心的坐标或半径列方程的问题，一般采用圆的标准方程，再用待定系数法求出a，b，r；(2)如果已知条件与圆心和半径都无直接关系，一般采用圆的一般方程，再用待定系数法求出常数D，E，F．2．已知A(2,2)，B(5,3)，C(3，－1)，求三角形ABC的外接圆的方程．[探究问题]1．已知动点M到点(8,0)的距离等于点M到点(2,0)的距离的2倍，你能求出点M的轨迹方程吗？2．已知直角△ABC的斜边为AB，且A(－1,0)，B(3,0)，请求出直角顶点C的轨迹方程．【例3】已知M(－2,0)，N(2,0)，则以MN为斜边的直角三角形的直角顶点P的轨迹方程是()A．x2＋y2＝4B．x2－y2＝4C．x2＋y2＝4(x≠±2) D．x2－y2＝4(x≠±2)[思路探究]直角边垂直⇒斜率相乘等于－1⇒转化为方程⇒检验．[母题探究]过点A(8,0)的直线与圆x2＋y2＝4交于点B，则AB中点P的轨迹方程为．[规律方法]求与圆有关的轨迹的方法(1)直接法：直接根据题目提供的条件列出方程；(2)定义法：根据圆、直线等定义列方程；(3)几何法：利用圆的几何性质列方程；(4)代入法：若动点P(x，y)依赖于某圆上的一个动点Q(x1，y1)而运动，把x1，y1用x，y表示，再将点Q的坐标代入到已知圆的方程中得点P的轨迹方程．【课堂小结】1．本节课要重点掌握的规律方法 (1)二元二次方程表示圆的判定方法． (2)应用待定系数法求圆的方程的方法． (3)代入法求轨迹方程的一般步骤．2．本节课的易错点是忽略二元二次方程表示圆的条件．【学以致用】1．已知方程x 2＋y 2－2x ＋2k ＋3＝0表示圆，则k 的取值范围为( ) A ．(－∞，－1) B ．(3，＋∞) C ．(－∞，－1)∪(3，＋∞) D ．⎝⎛⎭⎫－32，＋∞ 2．若直线2x ＋y ＋m ＝0过圆x 2＋y 2－2x ＋4y ＝0的圆心，则m 的值为( ) A ．2 B ．－1 C ．－2D ．03．点P (x 0，y 0)是圆x 2＋y 2＝16上的动点，点M 是OP (O 为原点)的中点，则动点M 的轨迹方程为 ．4．方程x 2＋y 2－ax ＋by ＋c ＝0表示圆心为(1,2)，半径为1的圆，则a ＋b ＋c ＝ ． 5．求经过三点A (1，－1)，B (1,4)，C (4，－2)的圆的一般方程．【参考答案】【情境导学】新知初探1．圆的一般方程的概念 D 2＋E 2－4F ＞02．圆的一般方程对应的圆心和半径⎝⎛⎭⎫－D 2，－E 212D 2＋E 2－4F 3．对方程x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0的说明 思考1：[提示] 圆的一般方程是一种特殊的二元二次方程，代数特征明显．圆的标准方程则指出了圆心坐标与半径大小，几何特征明显． 思考2：[提示] 只要求出一般方程中的D 、E 、F 圆的方程就确定了． 思考3：[提示] 不是，Ax 2＋Bxy ＋Cy 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0，只有在A ＝C ≠0，B ＝0且D 2＋E 2－4AF ＞0时才表示圆． 初试身手1．[答案] (1)√ (2)√ (3)× (4)√[提示] (1)正确．圆的方程都能写成一个二元二次方程． (2)正确．圆的一般方程和标准方程是可以互化的．(3)错误．当a 2＋(2a )2－4(2a 2＋a －1)>0，即－2<a <23时才表示圆．(4)正确．因为点M (x 0，y 0)在圆外，所以⎝⎛⎭⎫x 0＋D 22＋⎝⎛⎭⎫y 0＋E 22>D 2＋E 2－4F 4，即x 20＋y 20＋Dx 0＋Ey 0＋F >0．2．D [圆的方程化为(x －2)2＋(y ＋3)2＝13，圆心为(2，－3)．]3．4 [以(2，－4)为圆心，4为半径的圆的方程为(x －2)2＋(y ＋4)2＝16．即x 2＋y 2－4x ＋8y ＋4＝0，故F ＝4．]4．x 2＋y 2－3x －4y ＝0 [该圆的圆心为⎝⎛⎭⎫32，2，半径为52，故其标准方程为⎝⎛⎭⎫x －322＋(y －2)2＝254．化成一般方程为x 2＋y 2－3x －4y ＝0．] 【合作探究】【例1】[解] (1)已知方程可化为(x －t －3)2＋(y ＋1－4t 2)2＝(t ＋3)2＋(1－4t 2)2－16t 4－9＝－7t 2＋6t ＋1， 由r 2＝－7t 2＋6t ＋1＞0得－17＜t ＜1．(2)∵r ＝－7t 2＋6t ＋1＝－7⎝⎛⎭⎫t －372＋167， ∵37∈⎝⎛⎭⎫－17，1，∴当t ＝37时，圆的面积最大，r max ＝477． 所对应的圆的方程为⎝⎛⎭⎫x －2472＋⎝⎛⎭⎫y ＋13492＝167． (3)当且仅当32＋(4t 2)2－2(t ＋3)×3＋2(1－4t 2)×4t 2＋16t 4＋9＜0， 点P 恒在圆内，∴8t 2－6t ＜0，∴0＜t ＜34．[跟进训练]1．[解] (1)∵D ＝1，E ＝0，F ＝1， ∴D 2＋E 2－4F ＝1－4＝－3＜0， ∴方程不表示任何图形． (2)∵D ＝2a ，E ＝0，F ＝a 2， ∴D 2＋E 2－4F ＝4a 2－4a 2＝0， ∴方程表示点(－a,0)．(3)两边同除以2，得x 2＋y 2＋ax －ay ＝0，D ＝a ，E ＝－a ，F ＝0，∵a ≠0，∴D 2＋E 2－4F ＝2a 2＞0， ∴方程表示圆，它的圆心为⎝⎛⎭⎫－a 2，a 2， 半径r ＝12D 2＋E 2－4F ＝22|a |．【例2】[解] 设△ABC 的外接圆方程为x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0．将A 、B 、C 三点坐标代入上式得⎩⎪⎨⎪⎧5E ＋F ＋25＝0，D －2E ＋F ＋5＝0，3D ＋4E －F －25＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧D ＝6，E ＝－2，F ＝－15.∴△ABC 外接圆的方程为x 2＋y 2＋6x －2y －15＝0， 即(x ＋3)2＋(y －1)2＝25，∴△ABC 的外接圆圆心为(－3,1)． [跟进训练]2．[解] 设三角形ABC 外接圆的方程为x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0， 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2D ＋2E ＋F ＋8＝0，5D ＋3E ＋F ＋34＝0，3D －E ＋F ＋10＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧D ＝－8，E ＝－2，F ＝12，即三角形ABC 的外接圆方程为x 2＋y 2－8x －2y ＋12＝0．[探究问题]1．[提示] 设M (x ，y )，则(x －8)2＋y 2＝2(x －2)2＋y 2，整理可得点M 的轨迹方程为x 2＋y 2＝16．2．[提示] 设AB 的中点为D ，由中点坐标公式得D (1,0)，由直角三角形的性质知，|CD |＝12|AB |＝2，由圆的定义知，动点C 的轨迹是以D (1,0)为圆心，以2为半径长的圆(由于A ，B ，C 三点不共线，所以应除去与x 轴的交点)．设C (x ，y )，则直角顶点C 的轨迹方程为(x －1)2＋y 2＝4(x ≠3且x ≠－1)． 【例3】C [设P (x ，y )，由条件知PM ⊥PN ，且PM ，PN 的斜率肯定存在，故k MP ·k NP ＝－1．即x 2＋y 2＝4，又当P ，M ，N 三点共线时，不能构成三角形，所以x ≠±2，即所求轨迹方程为x 2＋y 2＝4(x ≠±2)．] [母题探究](x －4)2＋y 2＝1 [设点P 的坐标为(x ，y )，点B 为(x 1，y 1)，由题意，结合中点坐标公式可得x 1＝2x －8，y 1＝2y ，故(2x －8)2＋(2y )2＝4，化简得(x －4)2＋y 2＝1，则AB 中点P 的轨迹方程为(x －4)2＋y 2＝1．]【学以致用】1．A [方程可化为：(x －1)2＋y 2＝－2k －2，只有－2k －2＞0，即k ＜－1时才能表示圆．]2．D [圆的标准方程为(x －1)2＋(y ＋2)2＝5，则圆心坐标为(1，－2)， ∵直线2x ＋y ＋m ＝0过x 2＋y 2－2x ＋4y ＝0的圆心．∴2－2＋m ＝0得m ＝0．]3．x 2＋y 2＝4 [设M (x ，y )，则⎩⎨⎧x ＝x 02，y ＝y2，即⎩⎪⎨⎪⎧x 0＝2x ，y 0＝2y .又(x 0，y 0)在圆上，∴4x 2＋4y 2＝16，即x 2＋y 2＝4．]4．2 [根据题意，方程x 2＋y 2－ax ＋by ＋c ＝0表示圆心为(1,2)，半径为1的圆，则⎩⎪⎨⎪⎧a2＝1，－b2＝2，14(a 2＋b 2－4c )＝1，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝－4，c ＝4.∴a ＋b ＋c ＝2．]5．[解] 设圆的方程为x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0，将A ，B ，C 三点的坐标代入方程整理可得 ⎩⎪⎨⎪⎧D －E ＋F ＝－2，D ＋4E ＋F ＝－17，4D －2E ＋F ＝－20，解得⎩⎪⎨⎪⎧D ＝－7，E ＝－3，F ＝2.故所求圆的一般方程为x 2＋y 2－7x －3y ＋2＝0．。

24．1圆的相关性质24．1.1圆1．认识圆，理解圆的实质属性．2．认识弦、弧、半圆、优弧、劣弧、齐心圆、等圆、等弧等与圆相关的看法，并认识它们之间的差别和联系．3．利用圆的相关看法进行简单的证明和计算．一、情境导入在我们平时生活中经常能够看到有很多圆形物体，比如茶碗的碗口、锅盖、太阳、车轮、射击用的靶子等都是圆的，如何画出一个圆呢？木匠师傅是用一根黑线来画圆的，给你一根细绳、一个图钉和一支铅笔，你能画出一个圆吗？二、合作研究研究点：圆的相关看法【种类一】圆的相关看法的理解有以下五个说法：①半径确立了，圆就确立了；②直径是弦；③弦是直径；④半圆是弧，但弧不必定是半圆；⑤随意一条直径都是圆的对称轴．此中错误的说法个数是( )A．1 B．2 C．3 D．4分析：依据圆、直径、弦、半圆等看法来判断．半径确立了，只好说明圆的大小确立了，可是地点没有确立；直径是弦，但弦不必定是直径；圆的对称轴是一条直线，每一条直径所在的直线是圆的对称轴，因此①③⑤的说法是错误的．应选 C.方法总结：对称轴是直线，不可以说成每条直径就是圆的对称轴；注意圆的对称轴有无数条．【种类二】圆中相关线段的证明如下图， OA、OB是⊙ O的半径，点C、 D分别为 OA、OB的中点，求证： AD＝ BC.分析：先发掘隐含的“ 同圆的半径相等” 、“ 公共角” 两个条件，再研究证明△≌△BOC 的第三个条件，进而可证出△≌△，依据全等三角形对应边相等得出AOD AOD BOC结论．1证明：∵ OA、OB是⊙ O的半径，∴ OA＝ OB.∵点 C、D分别为 OA、OB的中点，∴ OC＝2OA，1OD＝2OB，∴ OC＝ OD.又∵∠ O＝∠ O，∴△ AOD≌△ BOC(SAS)，∴ BC＝ AD.方法总结：“同圆的半径相等”、“ 公共角” 、“ 直径是半径的 2 倍”等都是圆中隐含的条件．在解决问题时，要充足利用图形的直观性发掘出这些隐含的条件，进而使问题水到渠成．【种类三】圆中相关角的计算如下图， AB 是⊙ O的直径， CD是⊙ O的弦， AB，CD的延伸线交于点E.已知 AB＝ 2DE，∠E＝ 18°，求∠AOC的度数．分析：要求∠ AOC的度数，由图可知∠AOC＝∠ C＋∠ E，故只要求出∠ C的度数，而由AB＝2DE知 DE与⊙O的半径相等，进而想到连结OD结构等腰△ ODE和等腰△OCD.解：连结 OD，∵ AB是⊙ O的直径， OC，OD是⊙ O的半径， AB＝2DE，∴ OD＝ DE，∴∠ DOE ＝∠ E＝18°，∴∠ ODC＝∠ DOE＋∠ E＝36°.∵ OC＝ OD，∴∠ C＝∠ ODC＝36°，∠ AOC＝∠ C＋∠ E＝36°＋18°＝54°.三、板书设计教课过程中，重申学生自己着手画圆，认识圆形成的过程，同时谈论、沟通各自觉现的圆的相关的性质 .24.1圆的相关性质圆教课目的1、知识与技术：本节课使学生理解圆的定义；2、过程与方法：掌握点和圆的三种地点关系．使学生会利用点到圆心的距离和圆的半径之间的数目关系判断点和圆的地点关系；3、感情态度与价值观：初步会运用圆的定义证明四个点在同一个圆上．使学生真实体验到数学知识根源于实践，反过来指导实践这一理论教课要点：点和圆的三种地点关系教课难点：用会合的看法定义圆，学生不简单理解为何一定知足两个条件．教课过程：一、新课引入：同学们，在小学我们已经学习了圆的相关知识，小学学习圆不过一种感性认识，知道一个图形是圆，没有严格的定义什么叫做圆．今日我们持续学习圆，就是把感性认识上涨为理性认识，这就要进一步来学习圆的定义．第一点题，给学生一种看法，这样能够激发学生的求知欲，抓住学生的注意力．让学生经过察看章前图，认识到圆从古到现在，在实质生活中，在工农业生产中圆的应用特别宽泛，作用特别大．圆的性质在本章中处于特别重要的地位．同时也调换起学生踊跃主动地参加教课活动中．二、新课解说：同学们请察看幻灯片上的图片．出示线段 OA，演示将线段 OA绕着它的固定端点O旋转一周，另一个端点 A 所形成的图形是一个什么图形，进而得出圆的定义．定义：在同一平面内，线段OA绕着它的固定端点 O旋转一周，另一个端点 A 随之旋转所形成的图形叫做圆．总结概括：圆心、半径的定义．.1．圆上各点到定点 ( 圆心 O)的距离都等于定长 ( 半径 r) ；.2．到定点的距离等于定长的点都在圆上．知足上述A两个条件，我们能够把圆当作是一个会合．圆是到定点的距离等于定长的点的会合．接着为了研究点和圆的地点关系，教师不是让学生被动地接受教师讲，而是让学生在练习本上画一个圆．而后发问学生回答这个圆把平面分红几个部分？有的同学说两部分，有的同学说三部分，究竟是几个部分呢？教师指引学生互相谈论，最后经过学生的充足感知，获得正确的结论．在进一步揭露圆内部分、圆外面分也能够当作是一个会合，让学生经过观察、比较，概括出：圆的内部能够看作是到圆心的距离小于半径的点的会合．圆的外面能够看作是到圆心的距离大于半径的点的会合．若设圆 O的半径为 r ，点 O到圆心的距离为d，当点与圆心的距离由小于半径变到等于半径再变到大于半径时，点和圆的地点关系就由圆内变到圆上再变到圆外．这说明点和圆的地点关系能够获得 d 与 r 之间的关系，由 d 与 r 的数目关系也能够判断点和圆的地点关系．这时板书以下关系式：点在圆内d＜ r 点在圆上d＝ r C...BO点在圆外d＞ r. A 这时教师讲清“”符号的组哟用和圆的表示方法.以点 O为圆心的圆，记作“⊙ O”，读作“圆O”．教师这样做的目的是把点和圆当作是运动变化获得的三种状况，这样便于学生理解．接下来为了稳固定义，师生共同剖析例1．例 1求证矩形四个极点在以对角线交点为圆心的同一个圆上．关于这个问题不是教师讲怎么做，而是指引学生剖析这个命题的题设和结论，而后启发学生思虑剖析这一问题的证明思路．已知：如图 7-1矩形 ABCD的对角线 AC和 BD订交于点 O．求证： A、B、 C、 D4个点在以O为圆心， OA为半径的圆上．证明：A、 B、C、 D4 个点在以O为圆心， OA为半径的圆上．因为学生第一次运用推出符号“”证明，命题，因此教师：并做好示范作用．稳固练习：教材P80 中 1、 2 指引学生答．三、讲堂小结：本节课要从三方面做小结，从知识内容方面学习了什么内容？从方法上学到了什么方法？学到了什么新定义符号？1．从知识方面主要学习了圆的定义，点和圆的三种地点关系．2．从方法上主要学习了利用点到圆的距离和圆的半径的数目关系判断点和圆的地点关系，会利用圆的定义证明四个点在同一个圆上．3. 用推出“”符号证明命题的方法.这样小结的目的，使学生能够把学过的知识系统化、网络化，形成认知结构，便于学生掌握．四、部署作业：课时作业。

人教版高中数学必修二第4章圆与方程4.2 直线、圆的位置关系4.2.2圆与圆的位置关系4.2.3直线与圆的方程的应用学案【学习目标】1．掌握圆与圆的位置关系及判定方法．(重点、易错点)2．能利用直线与圆的位置关系解决简单的实际问题．(难点)【要点梳理夯实基础】知识点1圆与圆位置关系的判定阅读教材P129至P130“练习”以上部分，完成下列问题．1．几何法：若两圆的半径分别为r1、r2，两圆的圆心距为d，则两圆的位置关系的判断方法如下：位置关系外离外切相交内切内含图示d与r1、r2的关系d＞r1＋r2d＝r1＋r2|r1－r2|＜d＜r1＋r2d＝|r1－r2|0≤d＜|r1－r2| ⎭⎬⎫圆C1方程圆C2方程――→消元一元二次方程⎩⎨⎧Δ>0⇒相交Δ＝0⇒内切或外切Δ<0⇒外离或内含[思考辨析学练结合]两圆x2＋y2＝9和x2＋y2－8x＋6y＋9＝0的位置关系是()A．外离B．相交C．内切D．外切[解析]两圆x2＋y2＝9和x2＋y2－8x＋6y＋9＝0的圆心分别为(0,0)和(4，－3)，半径分别为3和4.所以两圆的圆心距d＝42＋(－3)2＝5.又4－3<5<3＋4，故两圆相交．[答案] B知识点2 直线与圆的方程的应用阅读教材P130“练习”以下至P132“练习”以上部分，完成下列问题．用坐标方法解决平面几何问题的“三步曲”[思考辨析学练结合]一辆卡车宽1.6米，要经过一个半径为3.6米的半圆形隧道，则这辆卡车的平顶车蓬蓬顶距地面的高度不得超过()A．1.4米B．3.5米C．3.6米D．2米[解析]建立如图所示的平面直角坐标系．如图，设蓬顶距地面高度为h，则A(0.8，h－3.6)．半圆所在圆的方程为：x2＋(y＋3.6)2＝3.62，把A(0.8，h－3.6)代入得0.82＋h2＝3.62，∴h＝40.77≈3.5(米)．[答案] B【合作探究析疑解难】考点1 圆与圆位置关系的判定[典例1] 当实数k为何值时，两圆C1：x2＋y2＋4x－6y＋12＝0，C2：x2＋y2－2x－14y＋k＝0相交、相切、相离？[分析]求圆C1的半径r1→求圆C2的半径r2→求|C1C2|→利用|C1C2|与|r1－r2|和r1＋r2的关系求k[解答]将两圆的一般方程化为标准方程，C1：(x＋2)2＋(y－3)2＝1，C2：(x－1)2＋(y－7)2＝50－k.圆C1的圆心为C1(－2,3)，半径r1＝1；圆C2的圆心为C2(1,7)，半径r2＝50－k(k＜50)．从而|C1C2|＝(－2－1)2＋(3－7)2＝5.当1＋50－k＝5，k＝34时，两圆外切．当|50－k－1|＝5，50－k＝6，k＝14时，两圆内切．当|r2－r1|＜|C1C2|＜r2＋r1，即14＜k＜34时，两圆相交．当1＋50－k＜5或|50－k－1|＞5，即0≤k＜14或34＜k＜50时，两圆相离．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)化成圆的标准方程，写出圆心和半径；(2)计算两圆圆心的距离d；(3)通过d，r1＋r2，|r1－r2|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字母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．1．已知圆C1：x2＋y2－2ax－2y＋a2－15＝0，圆C2：x2＋y2－4ax－2y＋4a2＝0(a＞0)．试求a为何值时，两圆C1，C2的位置关系为：(1)相切；(2)相交；(3)外离；(4)内含．[解]圆C1，C2的方程，经配方后可得C1：(x－a)2＋(y－1)2＝16，C2：(x－2a)2＋(y－1)2＝1，∴圆心C 1(a,1)，C 2(2a,1)，半径r 1＝4，r 2＝1.∴|C 1C 2|＝(a －2a )2＋(1－1)2＝a .(1)当|C 1C 2|＝r 1＋r 2＝5，即a ＝5时，两圆外切；当|C 1C 2|＝r 1－r 2＝3，即a ＝3时，两圆内切．(2)当3＜|C 1C 2|＜5，即3＜a ＜5时，两圆相交．(3)当|C 1C 2|＞5，即a ＞5时，两圆外离．(4)当|C 1C 2|＜3，即a ＜3时，两圆内含．考点2 两圆相交有关问题[典例2] 求圆C 1：x 2＋y 2＝1与圆C 2：x 2＋y 2－2x －2y ＋1＝0的公共弦所在直线被圆C 3：(x －1)2＋(y －1)2＝254所截得的弦长． [分析] 联立圆C 1、C 2的方程――→作差得公共弦所在的直线―→圆心C 3到公共弦的距离d ―→圆的半径r ―→弦长＝2r 2－d 2[解答] 设两圆的交点坐标分别为A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则A ，B 的坐标是方程组⎩⎨⎧x 2＋y 2＝1，x 2＋y 2－2x －2y ＋1＝0的解， 两式相减得x ＋y －1＝0.因为A ，B 两点的坐标满足 x ＋y －1＝0，所以AB 所在直线方程为x ＋y －1＝0，即C 1，C 2的公共弦所在直线方程为x ＋y －1＝0，圆C 3的圆心为(1,1)，其到直线AB 的距离d ＝12，由条件知r 2－d 2＝254－12＝234，所以直线AB 被圆C 3截得弦长为2×232＝23.1．圆系方程一般地过圆C 1：x 2＋y 2＋D 1x ＋E 1y ＋F 1＝0与圆C 2：x 2＋y 2＋D 2x2．求两圆x 2＋y 2－2x ＋10y －24＝0和x 2＋y 2＋2x ＋2y －8＝0的公共弦所在直线的方程及公共弦长．[解] 联立两圆的方程得方程组⎩⎨⎧ x 2＋y 2－2x ＋10y －24＝0，x 2＋y 2＋2x ＋2y －8＝0，两式相减得x －2y ＋4＝0，此为两圆公共弦所在直线的方程．法一：设两圆相交于点A ，B ，则A ，B 两点满足方程组⎩⎨⎧ x －2y ＋4＝0，x 2＋y 2＋2x ＋2y －8＝0，解得⎩⎨⎧ x ＝－4，y ＝0或⎩⎨⎧x ＝0，y ＝2.所以|AB |＝(－4－0)2＋(0－2)2＝25，即公共弦长为2 5.法二：由x 2＋y 2－2x ＋10y －24＝0，得(x －1)2＋(y ＋5)2＝50，其圆心坐标为(1，－5)，半径长r ＝52，圆心到直线x －2y ＋4＝0的距离为d ＝|1－2×(－5)＋4|1＋(－2)2＝3 5. 设公共弦长为2l ，由勾股定理得r 2＝d 2＋l 2，即50＝(35)2＋l 2，解得l ＝5，故公共弦长2l ＝2 5.考点3 直线与圆的方程的应用探究1 设村庄外围所在曲线的方程可用(x －2)2＋(y ＋3)2＝4表示，村外一小路方程可用x－y＋2＝0表示，你能求出从村庄外围到小路的最短距离吗？[分析]从村庄外围到小路的最短距离为圆心(2，－3)到直线x－y＋2＝0的距离减去圆的半径2，即|2＋3＋2|12＋(－1)2－2＝722－2.探究2已知台风中心从A地以每小时20千米的速度向东北方向移动，离台风中心30千米内的地区为危险区，城市B在A的正东40千米处，请建立适当的坐标系，用坐标法求B城市处于危险区内的时间．[分析]如图，以A为原点，以AB所在直线为x轴建立平面直角坐标系．射线AC为∠xAy的平分线，则台风中心在射线AC上移动．则点B到AC的距离为202千米，则射线AC被以B为圆心，以30千米为半径的圆截得的弦长为2302－(202)2＝20(千米)．所以B城市处于危险区内的时间为t＝2020＝1(小时)．[典例3] 为了适应市场需要，某地准备建一个圆形生猪储备基地(如图4-2-1)，它的附近有一条公路，从基地中心O处向东走1 km是储备基地的边界上的点A，接着向东再走7 km到达公路上的点B；从基地中心O向正北走8 km 到达公路的另一点C.现准备在储备基地的边界上选一点D，修建一条由D通往公路BC的专用线DE，求DE的最短距离．图4-2-1[分析]建立适当坐标系，求出圆O的方程和直线BC的方程，再利用直线与圆的位置关系求解．[解答]以O为坐标原点，过OB，OC的直线分别为x轴和y轴，建立平面直角坐标系，则圆O的方程为x2＋y2＝1，因为点B(8,0)，C(0,8)，所以直线BC的方程为x8＋y8＝1，即x＋y＝8.当点D选在与直线BC平行的直线(距BC较近的一条)与圆的切点处时，DE为最短距离．此时DE长的最小值为|0＋0－8|2－1＝(42－1) km.[方法总结]解决关于直线与圆方程实际应用问题的步骤[跟踪练习]3．一艘轮船沿直线返回港口的途中，接到气象台的台风预报，台风中心位于轮船正西70 km处，受影响的范围是半径为30 km的圆形区域，已知港口位于台风中心正北40 km处，如果这艘轮船不改变航线，那么它是否会受到台风的影响？[解] 以台风中心为坐标原点，以东西方向为x轴建立直角坐标系(如图)，其中取10 km为单位长度，则受台风影响的圆形区域所对应的圆的方程为x2＋y2＝9，港口所对应的点的坐标为(0,4)，轮船的初始位置所对应的点的坐标为(7,0)，则轮船航线所在直线l的方程为x7＋y4＝1，即4x＋7y－28＝0.圆心(0,0)到航线4x＋7y－28＝0的距离d＝|－28|42＋72＝2865，而半径r＝3，∴d＞r，∴直线与圆外离，所以轮船不会受到台风的影响．【学习检测巩固提高】1．已知圆C1：(x＋1)2＋(y－3)2＝25，圆C2与圆C1关于点(2,1)对称，则圆C2的方程是()A．(x－3)2＋(y－5)2＝25 B．(x－5)2＋(y＋1)2＝25C．(x－1)2＋(y－4)2＝25 D．(x－3)2＋(y＋2)2＝25[解析]设⊙C2上任一点P(x，y)，它关于(2,1)的对称点(4－x,2－y)在⊙C1上，∴(x－5)2＋(y＋1)2＝25.[答案] B2．一辆卡车宽1.6 m，要经过一个半圆形隧道(半径为3.6 m)，则这辆卡车的平顶车篷篷顶距地面高度不得超过()A．1.4 m B．3.5 m C．3.6 m D．2.0 m [解析]圆半径OA＝3.6，卡车宽1.6，所以AB＝0.8，所以弦心距OB＝ 3.62－0.82≈3.5(m)．[答案] B3．圆x2＋y2＋6x－7＝0和圆x2＋y2＋6y－27＝0的位置关系是__相交__.[解析]圆x2＋y2＋6x－7＝0的圆心为O1(－3,0)，半径r1＝4，圆x2＋y2＋6y－27＝0的圆心为O 2(0，－3)，半径为r 2＝6，∴|O 1O 2|＝(－3－0)2＋(0＋3)2＝32，∴r 2－r 1<|O 1O 2|<r 1＋r 2，故两圆相交．4．已知实数x 、y 满足x 2＋y 2＝1，则y ＋2x ＋1的取值范围为__ [34，＋∞) __. [解析] 如右图所示，设P (x ，y )是圆x 2＋y 2＝1上的点，则y ＋2x ＋1表示过P (x ，y )和Q (－1，－2)两点的直线PQ 的斜率，过点Q 作圆的两条切线QA ，QB ，由图可知QB ⊥x 轴，k QB 不存在，且k QP ≥k QA .设切线QA 的斜率为k ，则它的方程为y ＋2＝k (x ＋1)，由圆心到QA 的距离为1，得|k －2|k 2＋1＝1，解得k ＝34.所以y ＋2x ＋1的取值范围是[34，＋∞)． 5．求以圆C 1：x 2＋y 2－12x －2y －13＝0和圆C 2：x 2＋y 2＋12x ＋16y －25＝0的公共弦为直径的圆C 的方程.[解析] 解法一：联立两圆方程⎩⎨⎧ x 2＋y 2－12x －2y －13＝0x 2＋y 2＋12x ＋16y －25＝0， 相减得公共弦所在直线方程为4x ＋3y －2＝0.再由⎩⎨⎧4x ＋3y －2＝0x 2＋y 2－12x －2y －13＝0， 联立得两圆交点坐标(－1,2)、(5，－6)．∵所求圆以公共弦为直径，∴圆心C 是公共弦的中点(2，－2)，半径为12(5＋1)2＋(－6－2)2＝5. ∴圆C 的方程为(x －2)2＋(y ＋2)2＝25.解法二：由解法一可知公共弦所在直线方程为4x ＋3y －2＝0.设所求圆的方程为x 2＋y 2－12x －2y －13＋λ(x 2＋y 2＋12x ＋16y －25)＝0(λ为参数)．可求得圆心C (－12λ－122(1＋λ)，－16λ－22(1＋λ))． ∵圆心C 在公共弦所在直线上，∴4·－(12λ－12)2(1＋λ)＋3·－(16λ－2)2(1＋λ)－2＝0， 解得λ＝12.∴圆C 的方程为x 2＋y 2－4x ＋4y －17＝0.人教版高中数学必修二第4章 圆与方程4.2 直线、圆的位置关系4.2.2圆与圆的位置关系课时检测一、选择题1．圆x 2＋y 2－2x －5＝0和圆x 2＋y 2＋2x －4y －4＝0的交点为A 、B ，则线段AB 的垂直平分线方程为( )A ．x ＋y －1＝0B ．2x －y ＋1＝0C ．x －2y ＋1＝0D ．x －y ＋1＝0[解析] 解法一：线段AB 的中垂线即两圆的连心线所在直线l ，由圆心C 1(1,0)，C 2(－1,2)，得l 方程为x ＋y －1＝0.解法二：直线AB 的方程为：4x －4y ＋1＝0，因此线段AB 的垂直平分线斜率为－1，过圆心(1,0)，方程为y ＝－(x －1)，故选A ．[答案] A2．圆O 1：x 2＋y 2－2x ＝0和圆O 2：x 2＋y 2－4y ＝0的位置关系为( )A ．外离B ．相交C ．外切D ．内切[解析] 圆O 1的圆心坐标为(1,0)，半径长r 1＝1；圆O 2的圆心坐标为(0,2)， 半径长r 2＝2；1＝r 2－r 1＜|O 1O 2|＝5＜r 1＋r 2＝3，即两圆相交．[答案] B3．若圆(x －a )2＋(y －b )2＝b 2＋1始终平分圆(x ＋1)2＋(y ＋1)2＝4的周长，则a 、b应满足的关系式是()A．a2－2a－2b－3＝0 B．a2＋2a＋2b＋5＝0C．a2＋2b2＋2a＋2b＋1＝0 D．3a2＋2b2＋2a＋2b＋1＝0[解析]利用公共弦始终经过圆(x＋1)2＋(y＋1)2＝4的圆心即可求得．两圆的公共弦所在直线方程为：(2a＋2)x＋(2b＋2)y－a2－1＝0，它过圆心(－1，－1)，代入得a2＋2a＋2b＋5＝0.[答案] B4．已知半径为1的动圆与圆(x－5)2＋(y＋7)2＝16相外切，则动圆圆心的轨迹方程是()A．(x－5)2＋(y＋7)2＝25 B．(x－5)2＋(y＋7)2＝9C．(x－5)2＋(y＋7)2＝15 D．(x＋5)2＋(y－7)2＝25[解析]设动圆圆心为P(x，y)，则(x－5)2＋(y＋7)2＝4＋1，∴(x－5)2＋(y＋7)2＝25.[答案] A5．两圆x2＋y2＝16与(x－4)2＋(y＋3)2＝r2(r>0)在交点处的切线互相垂直，则r ＝()A．5B．4C．3D．2 2 [解析]设一个交点P(x0，y0)，则x20＋y20＝16，(x0－4)2＋(y0＋3)2＝r2，∴r2＝41－8x0＋6y0，∵两切线互相垂直，∴y0x0·y0＋3x0－4＝－1，∴3y0－4x0＝－16.∴r2＝41＋2(3y0－4x0)＝9，∴r＝3.[答案] C6．半径长为6的圆与y轴相切，且与圆(x－3)2＋y2＝1内切，则此圆的方程为()A．(x－6)2＋(y－4)2＝6 B．(x－6)2＋(y±4)2＝6C．(x－6)2＋(y－4)2＝36 D．(x－6)2＋(y±4)2＝36[解析]半径长为6的圆与x轴相切，设圆心坐标为(a，b)，则a＝6，再由b2＋32＝5可以解得b＝±4，故所求圆的方程为(x－6)2＋(y±4)2＝36.7．已知M 是圆C ：(x －1)2＋y 2＝1上的点，N 是圆C ′：(x －4)2＋(y －4)2＝82上的点，则|MN |的最小值为( )A ．4B ．42－1C ．22－2D ．2[解析] ∵|CC ′|＝5＜R －r ＝7，∴圆C 内含于圆C ′，则|MN |的最小值为R －|CC ′|－r ＝2.[答案] D8．过圆x 2＋y 2＝4外一点M (4，－1)引圆的两条切线，则经过两切点的直线方程为( )A ．4x －y －4＝0B ．4x ＋y －4＝0C ．4x ＋y ＋4＝0D ．4x －y ＋4＝0[解析] 以线段OM 为直径的圆的方程为x 2＋y 2－4x ＋y ＝0，经过两切点的直线就是两圆的公共弦所在的直线，将两圆的方程相减得4x －y －4＝0，这就是经过两切点的直线方程．[答案] A9．已知两圆相交于两点A (1,3)，B (m ，－1)，两圆圆心都在直线x －y ＋c ＝0上，则m ＋c 的值是( )A ．－1B ．2C ．3D ．0 [解析] 两点A ，B 关于直线x －y ＋c ＝0对称，k AB ＝－4m －1＝－1. ∴m ＝5，线段AB 的中点(3,1)在直线x －y ＋c ＝0上，∴c ＝－2，∴m ＋c ＝3.[答案] C10．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[解析] 由题知圆M ：x 2＋(y －a )2＝a 2，圆心(0，a )到直线x ＋y ＝0的距离d ＝a 2，所以2a 2－a 22＝22，解得a ＝2.圆M 、圆N 的圆心距|MN |＝2，两圆半径之差为1、半径之和为3，故两圆相交．二、填空题11．若圆x2＋y2＝4与圆x2＋y2＋2ay－6＝0(a＞0)的公共弦长为23，则a＝.[解析]两个圆的方程作差，可以得到公共弦的直线方程为y＝1a，圆心(0,0)到直线y＝1a的距离d＝|1a|，于是由(232)2＋|1a|2＝22，解得a＝1.[答案] 112．圆C1：(x－m)2＋(y＋2)2＝9与圆C2：(x＋1)2＋(y－m)2＝4外切，则m的值为________.[解析]C1(m，－2)，r1＝3，C2(－1，m)，r2＝2，由题意得|C1C2|＝5，即(m＋1)2＋(m＋2)2＝25，解得m＝2或m＝－5.[答案]2或－513．若点A(a，b)在圆x2＋y2＝4上，则圆(x－a)2＋y2＝1与圆x2＋(y－b)2＝1的位置关系是.[解析]∵点A(a，b)在圆x2＋y2＝4上，∴a2＋b2＝4.又圆x2＋(y－b)2＝1的圆心C1(0，b)，半径r1＝1，圆(x－a)2＋y2＝1的圆心C2(a,0)，半径r2＝1，则d＝|C1C2|＝a2＋b2＝4＝2，∴d＝r1＋r2.∴两圆外切．[答案]外切14．与直线x＋y－2＝0和圆x2＋y2－12x－12y＋54＝0都相切的半径最小的圆的标准方程是.[解析]已知圆的标准方程为(x－6)2＋(y－6)2＝18，则过圆心(6,6)且与直线x＋y －2＝0垂直的方程为x－y＝0.方程x－y＝0分别与直线x＋y－2＝0和已知圆联立得交点坐标分别为(1,1)和(3,3)或(－3，－3)．由题意知所求圆在已知直线和已知圆之间，故所求圆的圆心为(2,2)，半径为2，即圆的标准方程为(x－2)2＋(y－2)2＝2.[答案](x－2)2＋(y－2)2＝215．判断下列两圆的位置关系.(1)C1：x2＋y2－2x－3＝0，C2：x2＋y2－4x＋2y＋3＝0；(2)C1：x2＋y2－2y＝0，C2：x2＋y2－23x－6＝0；(3)C1：x2＋y2－4x－6y＋9＝0，C2：x2＋y2＋12x＋6y－19＝0；(4)C1：x2＋y2＋2x－2y－2＝0，C2：x2＋y2－4x－6y－3＝0. [解析](1)∵C1：(x－1)2＋y2＝4，C2：(x－2)2＋(y＋1)2＝2.∴圆C1的圆心坐标为(1,0)，半径r1＝2，圆C2的圆心坐标为(2，－1)，半径r2＝2，d＝|C1C2|＝(2－1)2＋(－1)2＝ 2.∵r1＋r2＝2＋2，r1－r2＝2－2，∴r1－r2<d<r1＋r2，两圆相交．(2)∵C1：x2＋(y－1)2＝1，C2：(x－3)2＋y2＝9，∴圆C1的圆心坐标为(0,1)，r1＝1，圆C2的圆心坐标为(3，0)，r2＝3，d＝|C1C2|＝3＋1＝2.∵r2－r1＝2，∴d＝r2－r1，两圆内切．(3)∵C1：(x－2)2＋(y－3)2＝4，C2：(x＋6)2＋(y＋3)2＝64.∴圆C1的圆心坐标为(2,3)，半径r1＝2，圆C2的圆心坐标为(－6，－3)，半径r2＝8，∴|C1C2|＝(2＋6)2＋(3＋3)2＝10＝r1＋r2，∴两圆外切．(4)C1：(x＋1)2＋(y－1)2＝4，C2：(x－2)2＋(y－3)2＝16，∴圆C1的圆心坐标为(－1,1)，半径r1＝2，圆C2的圆心坐标为(2,3)，半径r2＝4，∴|C1C2|＝(2＋1)2＋(3－1)2＝13.∵|r1－r2|<|C1C2|<r1＋r2，∴两圆相交．16．求经过两圆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．[解] 法一：解方程组⎩⎨⎧x 2＋y 2＋6x －4＝0，x 2＋y 2＋6y －28＝0， 得两圆的交点A (－1,3)，B (－6，－2)．设所求圆的圆心为(a ，b )，因为圆心在直线x －y －4＝0上，故b ＝a －4. 则有(a ＋1)2＋(a －4－3)2 ＝(a ＋6)2＋(a －4＋2)2，解得a ＝12，故圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫12，－72， 半径为⎝ ⎛⎭⎪⎫12＋12＋⎝ ⎛⎭⎪⎫－72－32＝892. 故圆的方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x －122＋⎝ ⎛⎭⎪⎫y ＋722＝892，即x 2＋y 2－x ＋7y －32＝0. 法二：∵圆x 2＋y 2＋6y －28＝0的圆心(0，－3)不在直线x －y －4＝0上，故可设所求圆的方程为x 2＋y 2＋6x －4＋λ(x 2＋y 2＋6y －28)＝0(λ≠－1)，其圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫－31＋λ，－3λ1＋λ，代入x －y －4＝0，求得λ＝－7. 故所求圆的方程为x 2＋y 2－x ＋7y －32＝0.17．已知圆M ：x 2＋y 2－2mx －2ny ＋m 2－1＝0与圆N ：x 2＋y 2＋2x ＋2y －2＝0交于A 、B 两点，且这两点平分圆N 的圆周，求圆心M 的轨迹方程.[解析] 两圆方程相减，得公共弦AB 所在的直线方程为2(m ＋1)x ＋2(n ＋1)y －m 2－1＝0，由于A 、B 两点平分圆N 的圆周，所以A 、B 为圆N 直径的两个端点，即直线AB 过圆N 的圆心N ，而N (－1，－1)，所以－2(m ＋1)－2(n ＋1)－m 2－1＝0，即m 2＋2m ＋2n ＋5＝0，即(m ＋1)2＝－2(n ＋2)(n ≤－2)，由于圆M 的圆心M (m ，n )，从而可知圆心M 的轨迹方程为(x ＋1)2＝－2(y ＋2)(y ≤－2)．18．已知圆O ：x 2＋y 2＝1和定点A (2,1)，由圆O 外一点P (a ，b )向圆O 引切线PQ ，切点为Q ，|PQ |＝|P A |成立，如图.(1)求a，b间的关系；(2)求|PQ|的最小值．[解析](1)连接OQ，OP，则△OQP为直角三角形，又|PQ|＝|P A|，所以|OP|2＝|OQ|2＋|PQ|2＝1＋|P A|2，所以a2＋b2＝1＋(a－2)2＋(b－1)2，故2a＋b－3＝0.(2)由(1)知，P在直线l：2x＋y－3＝0上，所以|PQ|min＝|P A|min，为A到直线l的距离，所以|PQ|min＝|2×2＋1－3|22＋12＝255.人教版高中数学必修二第4章圆与方程4.2 直线、圆的位置关系4.2.3直线与圆的方程的应用课时检测一、选择题1．已知实数x、y满足x2＋y2－2x＋4y－20＝0，则x2＋y2的最小值是() A．30－105B．5－5C．5D．25[解析]x2＋y2为圆上一点到原点的距离．圆心到原点的距离d＝5，半径为5，所以最小值为(5－5)2＝30－10 5.[答案] A2．圆x2＋y2－2x－5＝0和圆x2＋y2＋2x－4y－4＝0的交点为A、B，则线段AB 的垂直平分线方程为()A．x＋y－1＝0 B．2x－y＋1＝0 C．x－2y＋1＝0 D．x－y＋1＝0[解析]所求直线即两圆圆心(1,0)、(－1,2)连线所在直线，故由y－02－0＝x－1－1－1，得x＋y－1＝0.[答案] A3．方程y＝－4－x2对应的曲线是()[解析]由方程y＝－4－x2得x2＋y2＝4(y≤0)，它表示的图形是圆x2＋y2＝4在x轴上和以下的部分．[答案] A4．y＝|x|的图象和圆x2＋y2＝4所围成的较小的面积是()A．π4B．3π4C．3π2D．π[解析]数形结合，所求面积是圆x2＋y2＝4面积的1 4.[答案] D5．方程1－x2＝x＋k有惟一解，则实数k的范围是()A．k＝－2B．k∈(－2，2)C．k∈[－1,1)D．k＝2或－1≤k<1[解析]由题意知，直线y＝x＋k与半圆x2＋y2＝1(y≥0只有一个交点．结合图形易得－1≤k<1或k＝ 2.[答案] D6．点P是直线2x＋y＋10＝0上的动点，直线P A、PB分别与圆x2＋y2＝4相切于A、B两点，则四边形P AOB(O为坐标原点)的面积的最小值等于()A ．24B ．16C ．8D ．4[解析] ∵四边形P AOB 的面积S ＝2×12|P A |×|OA |＝2OP 2－OA 2＝2OP 2－4，∴当直线OP 垂直直线2x ＋y ＋10＝0时，其面积S 最小．[答案] C7．已知圆C 的方程是x 2＋y 2＋4x －2y －4＝0，则x 2＋y 2的最大值为( )A ．9B ．14C ．14－65D ．14＋6 5[解析] 圆C 的标准方程为(x ＋2)2＋(y －1)2＝9，圆心为C (－2,1)，半径为3.|OC |＝5，圆上一点(x ，y )到原点的距离的最大值为3＋5，x 2＋y 2表示圆上的一点(x ，y )到原点的距离的平方，最大值为(3＋5)2＝14＋6 5.[答案] D8．对于两条平行直线和圆的位置关系定义如下：若两直线中至少有一条与圆相切，则称该位置关系为“平行相切”；若两直线都与圆相离，则称该位置关系为“平行相离”；否则称为“平行相交”．已知直线l 1：ax ＋3y ＋6＝0，l 2：2x ＋(a ＋1)y ＋6＝0与圆C ：x 2＋y 2＋2x ＝b 2－1(b >0)的位置关系是“平行相交”，则实数b 的取值范围为( )A ．(2，322)B ．(0，322)C ．(0，2)D ．(2，322)∪(322，＋∞)[解析] 圆C 的标准方程为(x ＋1)2＋y 2＝b 2.由两直线平行，可得a (a ＋1)－6＝0，解得a ＝2或a ＝－3.当a ＝2时，直线l 1与l 2重合，舍去；当a ＝－3时，l 1：x －y －2＝0，l 2：x －y ＋3＝0.由l 1与圆C 相切，得b ＝|－1－2|2＝322，由l 2与圆C 相切，得b ＝|－1＋3|2＝ 2.当l 1、l 2与圆C 都外离时，b < 2.所以，当l 1、l 2与圆C “平行相交”时，b 满足⎩⎨⎧ b ≥2b ≠2，b ≠322，故实数b 的取值范围是(2，322)∪(322，＋∞)．[答案] D9．已知圆的方程为x2＋y2－6x－8y＝0.设该圆过点(3,5)的最长弦和最短弦分别为AC和BD，则四边形ABCD的面积为()A．106B．206C．306D．40 6 [解析]圆心坐标是(3,4)，半径是5，圆心到点(3,5)的距离为1，根据题意最短弦BD和最长弦(即圆的直径)AC垂直，故最短弦的长为252－12＝46，所以四边形ABCD的面积为12×AC×BD＝12×10×46＝20 6.[答案] B10．在平面直角坐标系中，A，B分别是x轴和y轴上的动点，若以AB为直径的圆C与直线2x＋y－4＝0相切，则圆C面积的最小值为()A．4π5B．3π4C．(6－25)πD．5π4[解析]原点O到直线2x＋y－4＝0的距离为d，则d＝45，点C到直线2x＋y－4＝0的距离是圆的半径r，由题知C是AB的中点，又以斜边为直径的圆过直角顶点，则在直角△AOB中，圆C过原点O，即|OC|＝r，所以2r≥d，所以r最小为25，面积最小为4π5，故选A．[答案] A二、填空题11．已知两圆x2＋y2＝10和(x－1)2＋(y－3)2＝20相交于A、B两点，则直线AB 的方程是________．[解析] 过两圆交点的直线就是两圆公共弦所在直线，因此该直线方程为：x2＋y2－10－[(x－1)2＋(y－3)2－20]＝0，即x＋3y＝0.[答案]x＋3y＝012．已知M＝{(x，y)|y＝9－x2，y≠0}，N＝{(x，y)|y＝x＋b}，若M∩N≠∅，则实数b的取值范围是.[解析] 数形结合法，注意y ＝9－x 2，y ≠0等价于x 2＋y 2＝9(y ＞0)，它表示的图形是圆x 2＋y 2＝9在x 轴之上的部分(如图所示)．结合图形不难求得，当－3＜b ≤32时，直线y ＝x ＋b 与半圆x 2＋y 2＝9(y ＞0)有公共点．[答案] (－3,32]13．某公司有A 、B 两个景点，位于一条小路(直道)的同侧，分别距小路 2 km 和2 2 km ，且A 、B 景点间相距2 km ，今欲在该小路上设一观景点，使两景点在同时进入视线时有最佳观赏和拍摄效果，则观景点应设于 .[解析] 所选观景点应使对两景点的视角最大．由平面几何知识，该点应是过A 、B 两点的圆与小路所在的直线相切时的切点，以小路所在直线为x 轴，过B 点与x 轴垂直的直线为y 轴上建立直角坐标系．由题意，得A (2，2)、B (0,22)，设圆的方程为(x －a )2＋(y －b )2＝b 2.由A 、B 在圆上，得⎩⎨⎧ a ＝0b ＝2，或⎩⎨⎧a ＝42b ＝52，由实际意义知⎩⎨⎧ a ＝0b ＝2.∴圆的方程为x 2＋(y －2)2＝2，切点为(0,0)，∴观景点应设在B 景点在小路的投影处．[答案] B 景点在小路的投影处14．设集合A ＝{(x ，y )|(x －4)2＋y 2＝1}，B ＝{(x ，y )|(x －t )2＋(y －at ＋2)2＝1}，若存在实数t ，使得A ∩B ≠∅，则实数a 的取值范围是 .[解析] 首先集合A 、B 实际上是圆上的点的集合，即A 、B 表示两个圆，A ∩B ≠∅说明这两个圆相交或相切(有公共点)，由于两圆半径都是1，因此两圆圆心距不大于半径之和2，即(t －4)2＋(at －2)2≤2，整理成关于t 的不等式：(a 2＋1)t 2－4(a ＋2)t ＋16≤0，据题意此不等式有实解，因此其判别式不小于零，即Δ＝16(a ＋2)2－4(a 2＋1)×16≥0，解得0≤a ≤43. [答案] [0，43]三、解答题15．为了适应市场需要，某地准备建一个圆形生猪储备基地(如右图)，它的附近有一条公路，从基地中心O 处向东走1 km 是储备基地的边界上的点A ，接着向东再走7 km 到达公路上的点B ；从基地中心O 向正北走8 km 到达公路的另一点C .现准备在储备基地的边界上选一点D ，修建一条由D 通往公路BC 的专用线DE ，求DE 的最短距离.[解析] 以O 为坐标原点，过OB 、OC 的直线分别为x 轴和y 轴，建立平面直角坐标系，则圆O 的方程为x 2＋y 2＝1，因为点B (8,0)、C (0,8)，所以直线BC 的方程为x 8＋y 8＝1，即x ＋y ＝8.当点D 选在与直线BC 平行的直线(距BC 较近的一条)与圆相切所成切点处时，DE 为最短距离，此时DE 的最小值为|0＋0－8|2－1＝(42－1)km. 16．某圆拱桥的示意图如图所示，该圆拱的跨度AB 是36 m ，拱高OP 是6 m ，在建造时，每隔3 m 需用一个支柱支撑，求支柱A 2P 2的长．(精确到0.01 m)[解析] 如图，以线段AB 所在的直线为x 轴，线段AB 的中点O 为坐标原点建立平面直角坐标系，那么点A 、B 、P 的坐标分别为(－18,0)、(18,0)、(0,6)．设圆拱所在的圆的方程是x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0.因为A 、B 、P 在此圆上，故有⎩⎨⎧ 182－18D ＋F ＝0182＋18D ＋F ＝062＋6E ＋F ＝0，解得⎩⎨⎧ D ＝0E ＝48F ＝－324.故圆拱所在的圆的方程是x 2＋y 2＋48y －324＝0.将点P 2的横坐标x ＝6代入上式，解得y ＝－24＋12 6.答：支柱A 2P 2的长约为126－24 m.17．如图，已知一艘海监船O 上配有雷达，其监测范围是半径为25 km 的圆形区域，一艘外籍轮船从位于海监船正东40 km 的A 处出发，径直驶向位于海监船正北30 km的B处岛屿，速度为28 km/h.问：这艘外籍轮船能否被海监船监测到？若能，持续时间多长？(要求用坐标法)[解析]如图，以O为原点，东西方向为x轴建立直角坐标系，则A(40,0)，B(0,30)，圆O方程x2＋y2＝252.直线AB方程：x40＋y30＝1，即3x＋4y－120＝0.设O到AB距离为d，则d＝|－120|5＝24<25，所以外籍轮船能被海监船监测到．设监测时间为t，则t＝2252－24228＝12(h)答：外籍轮船能被海监船监测到，时间是0.5 h.18．已知隧道的截面是半径为4.0 m的半圆，车辆只能在道路中心线一侧行驶，一辆宽为2.7 m、高为3 m的货车能不能驶入这个隧道？假设货车的最大宽度为a m，那么要正常驶入该隧道，货车的限高为多少？[解析]以某一截面半圆的圆心为坐标原点，半圆的直径AB所在的直线为x轴，建立如图所示的平面直角坐标系，那么半圆的方程为：x2＋y2＝16(y≥0)．将x＝2.7代入，得y＝16－2.72＝8.71<3，所以，在离中心线2.7 m处，隧道的高度低于货车的高度，因此，货车不能驶入这个隧道．将x＝a代入x2＋y2＝16(y≥0)得y＝16－a2.所以，货车要正常驶入这个隧道，最大高度(即限高)为16－a2m.。

(说课稿)确定圆的条件今天我要为大伙儿说课的课题是《确定圆的条件》，我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重、难点、教学过程这五个方面进行课时说课，第一，我对本课教材进行简单分析.一、教材分析本课内容位于（北师版）初中数学九年级下册第三章第五节，是学过的《圆的初步认识》和刚学过的《圆的对称性》相关知识的连续学习，同时也为后面深入学习圆的内接四边形等圆的相关知识奠定基础.本课要紧研究内容是“过不在同一直线上三个点作圆”，其广泛用于数学作图，图案设计，建筑造型，工艺品制作等众多领域，关于培养学生作图技能和探究问题能力也具有不可替代的作用.依照以上我对教材的明白得我确定了本课的重点为：把握过不在同一条直线上的三个点作圆的方法，这也是本课的要紧学习目标之一.二、学情分析学生前面差不多学习了圆的相关概念，明白确定圆的两个要素是圆心和半径.另外学生还学习了线段的垂直平分线的性质、判定及画法，这些知识储备都为本课的顺利学习奠定了良好的基础. 我们明白作一个符合规定的圆需要找到圆心和半径，而圆心的分布规律是隐藏的，学生可能会产生一定的思维障碍；另一方面，圆心是在两点连线的垂直平分线上，学生有可能建立不了圆与垂直平分线两者之间的联系，依照以上分析我确定本课的难点为：确定圆的条件的思维过程．三、教学目标：基于以上我对教材和学生的认识，我从知识、技能、情感三方面设定了本课的教学目标.１.知识目标经历不在同一条直线上的三个点确定一个圆的探究过程；了解三角形的外接圆、三角形的外心等概念.[来源:Z.xx.k ]２.技能目标把握过不在同一条直线上的三个点作圆的方法.３.情感目标树立探究数学问题的意识，敢于发表自己的观点，从问题的解决中获得成功的体验，学会与他人合作，并能交流思维的过程和结果．四、教学重、难点重点：把握过不在同一条直线上的三个点作圆的方法.难点：确定圆的条件的思维过程．下面介绍我在教学中如何突出重点、突破难点的？我在教学内容的设计上采纳由生活中问题导入，由浅入深、层层递进的方式；在活动方式上采纳自主探究、合作交流、集中展现、归纳总结来关心学生明白得；在能力培养上，充分以学生为主体，给学生充分的探究时刻和空间，引导学生反思，以上三点三管齐下，力求突出本节课的重点．关于难点的突破，我采取如下措施：1、利用学案提早设计好复习题，力争课前扫清与本课相关的知识障碍；2、设计好探究问题，调动学生学习积极性，使学生从上课开始到终止思维一直处于亢奋状态，有利于灵活、高效的解决问题；3、多让学生动手操作和展现，动手操作会更有利于发觉规律；展现过程中，学生会在思维碰撞中找到问题的正确解决方法；4、降低思维门槛，要解决过三个点作圆的问题，先解决过一个点、过两个点作圆的问题，引导学生循序渐进的探究确定圆的条件，最终落脚点是三个点作圆问题.五、教学过程我的教学过程共设计了如下十一个环节.环节一：创设情境教师：同学们！我们都有爱美之心，都喜爱照镜子，老师也爱美，每次出门前都要照照镜子，一天我的圆形镜子碎成四块，我想带其中一块到玻璃店修复它，应该带那一块去呢？课件演示：破镜如何重圆？有一天家里的圆形玻璃镜子打碎了，其中四块碎片如图所示，为配到与原先大小一样的圆形镜片，带到商店去的一块镜子碎片应该是哪一块？设计说明：我的设计意图是利用生活实际问题引发学生摸索，激发学生求知欲，又为新知识的应用埋下伏笔，能专门自然的引出课题，并板书课题.环节二：认定目标课件展现：学习目标：[来源:学_科_网Z_X_X_K][来源:学,科,网Z,X, X,K]1.经历探究过程，明白得“不在同一直线上的三个点确定一个圆”.2.了解三角形的外接圆、三角形的外心、圆的内接三角形的概念.3.会过不在同一直线上的三个点作圆.设计说明：学习目标是给学生看的，本着简洁、通俗易明白的目的设计本课学习目标.让学生一起读一读，让学生对本课学什么有一个大致的了解，真正落实目标在教学过程中，真正回扣目标是在课堂小结处.环节三：复习巩固课件演示：课前延伸1.线段垂直平分线的相关知识（1）线段垂直平分线的性质：.（2）线段垂直平分线的判定：.（3）作图：在图1中，作出线段AB的垂直平分线.2．圆的相关知识（1）平面内的点与圆有种位置关系.分别是.（2）确定一个圆的两个要素是和；它们分别决定圆的和.设计说明：第1题复习线段垂直平分线，因为作一个圆，必需先找到圆心，探究二、三都需要利用线段垂直平分线找圆心，没有那个知识储备，学生全然找不到圆心，本课也就无法顺利进行；第2题复习圆的相关知识，复习点与圆的位置关系为通过点作圆做好铺垫，因为通过点的意思确实是点在圆上.重点强调确定一个圆的两个要素是圆心和半径，作圆问题离不开这两个先决条件.[来源:1ZXXK]环节四：自主探究教师：本节课我们学习确定圆的条件，先从最简单条件开始研究，请看问题探究一.课件演示：探究一：如图2，通过一点A作圆，你能作出多少个圆？A A B图2 图3设计说明：我开门见山点明要研究目标，告诉学生从最简单的条件开始探究，为两个点及多个点探究埋下伏笔，也符合学生由简单到复杂循序渐进的学习规律.重点是让学生动手操作，在操作中学会画圆，明白圆心、半径都不确定，因此通过一点可作许多个圆，既不能确定一个圆.要求学生课前完成，统一答案后进入探究环节.教师：同学们！通过一点不能确定圆，通过两点能否确定一个圆呢?请看问题探究二.课件演示：探究二：如图3，通过两点A、B作圆，你能作出多少个圆？这些圆的圆心在哪里？设计说明：一个点不能确定圆，自然过渡到两个点问题，关键是是让学生在探究中发觉圆心分布规律，即在AB两点的垂直平分线上.我想放手学生先独立操作，遇到问题小组交流，最后让学生展现，在探究活动中悟出新知.教师：同学们！通过两点不能确定圆，通过三点能否确定一个圆呢?请看问题探究三.课件演示：探究三：通过任意三点A、B、C能做出一个圆吗？假如能，如何样作出过这三点的圆？通过这三点的圆的圆心在哪里？通过这三个点能够作出多少个圆？请在下面空白处作出图形.设计说明：由两个点过渡到三个点顺理成章，我改变课本原先设计，课本是直截了当提出过不在同一直线三个点作圆，我觉如此设计限制了学生思维，而我的设计是把“不在同一直线”那个条件去掉，假如学生没想到三点共线这种情形，再加以适当引导成效会更好.对那个问题的探究，我想给学生充分的时刻和空间，因为这是本课最重点内容，此处处理的是否得当关系到这节课的成败.学生展现时我还要适时追问，圆心如何找到的？过这三个点还能作一个不同的圆吗？过任意三个点能作一个圆？追问促使学生摸索，从而明确过不在同一直线三个点只能作一个圆，得出本课核心问题确定圆的条件，得出结论以后，留出时刻让学生记一记，对重点内容的强化经历，促进学生更好的学以致用.环节五：知识应用课件演示：破镜重圆：利用刚学过知识解决创设情境中提出的问题，带到商店去的一块镜子碎片应该是哪一块？尝试在这一块残缺镜片上破镜重圆.设计说明：此环节是对上课一开始设置悬念的回扣，也是对新学知识的即时应用，赶忙用有两个好处，一是检验学生学习状况，二是让学生产生一种利用新知解决问题的成就感，提升学生学习积极性.环节六：自学领会我会分析黑板上学生三个点作圆图形，并用不同颜色笔标记图中的三角形.教师：这三个点连起来之后就组成一个三角形，三角形和圆也有了专门的位置关系，它们又分别称作什么呢？请同学们自学课本117页，找出相应概念！设计说明：因为三角形和圆具备了新的位置关系，从而产生新的概念，概念相对简单，因此安排学生自学，这也是放手学生的的重要表达.学生自学完以后，要对学生学习情形及时反馈，追问“内”，“外”和“接”的含义，为进一步拓展圆内接四边形及圆内接多边形等内容做好铺垫.赶忙跟上练习反馈学习情形！请尝试做出以下练习.课件演示：跟踪练习：1.填空：（1）△ABC是⊙O的三角形；（2）⊙O 是△ABC的圆；（3）点O是△ABC的.2.知识拓展：摸索：什么是圆的内接四边形？设计说明：第1题专门简单，要紧是即时反馈学生对概念的明白得，另一方面看看学生能否学会知识迁移，把数学文字语言转化为符号语言.设计第2题要紧是拓展新学内容，让学生真正明确“内”，“外”和“接”的含义，也进一步为学生设置悬念，延伸本课与后续学习内容的联系.教师：今后学习中，除了学习圆内接四边形，还要学习圆内接五边形、多边形等内容，请看大屏幕！课件演示：[来源:学§科§网]设计说明：通过课件展现几个圆内接多边形，利用图形的形象直观性，让学生深刻明确所学概念.学案上没有设计这组图形，要紧缘故是文字叙述更容易引导学生摸索，直截了当出示图形反而让学生对知识学习停留在表面想象，不利于认识问题的本质.环节七：学以致用课件演示：已知：△ABC，求作⊙O，使它通过A、B、C三点，并观看外心与三角形位置.（注：小组分工，每人选一种类型的三角形作出图形，作完后小组交流分享！）交流发觉：（1）三角形外心与三角形位置关系是：.（2）三角形外心还有哪些性质：.设计说明：本设计抓住学生刚学会三角形外接圆概念想尽快应用的心理，顺理成章过渡，也进一步明确三角形形外接圆定义；另一方面，学生能利用本课学习的三点作圆来解决那个问题，因此本设计是对前面两块知识的巩固和应用，也含有反馈学生前段学习情形的意义.设计三种类型三角形，是为了让学生通过画图体会三角形外心与三角形的位置关系，让学生在操作展现中，学会分类分析问题，提炼数学观点，形成数学能力.环节八：课堂小结总结你的收成：知识……方法……感悟……设计说明：本设计引导学生从这三方面总结本课学习内容，改变原先学生只总结知识，而忽视能力和方法的学习适应.为了更好让学生明白这节课的知识结构，我还设计了规范的板书，板书实际是重要内容和思维主线的最好表达.环节九：当堂检测课件演示：自我检测1.判定：(1)三点确定一个圆.（）(2)任意一个三角形一定有一个外接圆，同时只有一个外接圆. （）(3)任意一个圆一定有一个内接三角形，同时只有一个内接三角形. （）(4)三角形的外心是三角形三边中线的交点.（）(5)三角形的外心到三角形各顶点距离相等.（）2.Rt△ABC中，∠C=900，AC=6cm,BC=8cm,则其外接圆的半径为.设计说明：设计这组测验为了反馈学生学习情形，第1题较简单，也是为了让提高学生学习士气，体会到成功的欢乐；第2题略微有点挑战性，利用直角三角形外心位置规律解答，也满足不同层次学生的不同需求.教师可们采纳抢答方式调动学生积极性，学生抢答，师生共同反馈答题情形，教师最后出示正确答案并做总结性评判.环节十：布置作业课件演示：拓展延伸1.摸索：通过4个(或4个以上的)点是不是一定能作圆?2.作业：设计说明：设计第1题的缘故保证了知识的完整性，学生在探究完三个点作圆以后，确信有一个思维连续，不在同一直线上三个点确定一个圆，四个点又会如何样？四个点又分共线和不共线两种情形，不共线的四点作圆问题又能用三点确定一个圆去说明，本题既应用了新学知识，又给学生提供了更广泛地摸索空间.第2题，要紧是让学生进一步巩固新学知识，规范解题步骤. 在作业设计时，既面向全体学生，又尊重学生的个体差异，以把握知识形成能力为要紧目的.环节十一：完美收官课件展现：教师：同学们！是圆让我们相识，一块共同学习是我们的缘分，愿我们的友谊源远流长,愿我们学过的知识象三角形一样的稳固，愿我的生活想圆一样的完美！设计说明：这是本课亮点之一，因为本课所学重点知识都凝聚在那个图形中，出示本图是对本课内容的进一步小结，又是对学生情绪的调动和鼓舞，让学生在激情与诗意中满载而归！以上教学过程在内容出现上采纳了“创设情境——提出问题——自主探究——合作交流——应用拓展的模式”，也是我校235高效课堂教学模式延伸和应用.整体设计思路是：在学生熟悉的实际背景中创设情境，激发学生的求知欲，让学生在积极的思维状态下进入探究活动．以“作出符合条件的圆”为主线，设置三个探究活动，让学生经历不在同一条直线上的三个点确定一个圆的探究过程，三个问题由易到难、层层递进，引导学生积极参与探究从而让其发觉结论，并过渡到三角形外接圆、外心等概念的学习．学了新知识赶忙解决开始提出的“破镜重圆”问题，然后进一步应用新知解决其它相关问题，让学生在做中学，进而学以致用，体会到应用数学知识解决问题的成就感，提高学好数学的信心和积极性.以上是我对本节课教学的一些设想，不当之处，敬请各位专家批判指正！感谢大伙儿！。

圆的认识学案【学习目标】1．认识圆，掌握圆的特征，了解圆的各部分名称，会用字母表示各部分名称。

2．掌握用圆规画圆的方法，会用圆规画圆。

3．培养自己的观察、分析、综合、概括及动手操作能力。

【学习重点】通过动手操作，理解直径与半径的关系，认识圆的特征。

会用圆规画圆。

【学习难点】认识圆的特征。

【学具准备】圆形纸片、圆形物体、直尺、圆规、线、剪刀等。

【学习流程】一、温故知新。

1．回忆：我们以前学过的平面图形有（）、（）、（）、（）、（）等，它们都是由（）围成的。

2．想一想：圆这种平面图形，它是由（）围成的。

3．举例说明：生活中哪些地方或哪些物体上有圆形？请写下来。

二、学海探秘。

任务（一）：认识圆各部分名称及圆的特征。

按课本例2操作圆形纸片，自学本页最后一段，完成下列题目。

1．想办法在纸上画一个圆。

想一想：圆这种平面图形，它是由（）围成的。

2．把在纸上画好的圆剪下来，按照例题操作圆形纸片，结合发现把下面的内容补充完整。

这些折痕相交于圆中心的一点，这一点叫做（），一般用字母（）表示；连接（）和（）的线段叫做（），一般用字母（）表示；通过（）并且（）的线段叫做（），一般用字母（）表示。

3．在圆形纸片上描出圆心、半径、直径并用字母表示出来。

4．量一量，比一比，做一做：（利用圆形纸片学习）。

①在同一个圆内，有多少条半径，这些半径有什么特点？直径呢？②在同一个圆内，直径和半径的长度有什么关系？5．我会填。

①r=3.2cm ②d=2.5m ③r=1.9dm ④d=9cmd= r= d= r=6．我是小裁判。

①在同一个圆内只可以画100条直径。

（）②所有的圆的直径都相等。

（）③两端都在圆上的线段叫做直径。

（）④等圆的半径都相等。

（）任务（二）：用圆规画圆。

1．自学教材，用圆规画两个大小不同的圆（画在下面的空白处），然后组内交流画法。

第一步：确定（），张开圆规两脚，定好两脚间的距离作为（）；第二步：再点个点确定（），把有（）的一只脚固定在这一点上；第三步：让装有（）的一只脚旋转一周，就画出一个圆；第四步：用字母标示出（）、（）和（）。

教师教案九年级数学教学学案确定圆的条件一、学习目标1．知识与技能：了解“不在同一条直线上三点确定一个圆”的定理及掌握它的作图方法。

了解三角形的外接圆，三角形的外心，圆的内接三角形的概念。

2．过程与方法：培养学生观察、分析、概括的能力；培养学生动手作图的准确操作的能力。

3．情感态度与价值观：通过引言的教学，激发学生的学习兴趣，培养学生的知识来源于实践又反过来作用于实践的辩证只许物主义观念。

学习重点：了解三角形的外接圆，三角形的外心，圆的内接三角形的概念。

学习难点：培养学生动手作图的准确操作的能力。

二、知识准备问题情景引入1、确定一个圆需要几个要素？2、经过平面内一点可以作几条直线？过两点呢？三点呢？（3、在平面内过一点可以作几个圆？经过两点呢？三点呢？4、已知一个破损的轮胎，要求在原轮胎的基础上补一个完整的轮胎。

三、学习内容问题1:经过一点A是否可以作圆？如果能作，可以作几个？(作出图形)组讨论、师参与交流讨论因为这两点A、B在要作的圆上，所以它们到这个圆的圆心的距离要相等，并且都等于这个圆的半径，因此要作过这两点的圆就是要找到这两点的距离相等的点作为圆心，而这样的点应在这两点连线的垂直平分线上，而半径即为这条直线上的任意一点到点A或点B的距离。

）问题2:经过两个点A、B是否可以作圆？如果能作，可以作几个？（据分析作出图形）问题3:经过三点,是否可以作圆,如果能作,可以作几个?如: 已知：，求作：⊙O，使它经过A、B、C三点进一步引导学生分析要作一个圆的关键是要干什么？怎样确定圆心和半径？作作看。

问题4:经过三点一定就能够作圆吗?若能作出，若不能，说明理由.总结自己发现的结论;引导学生观察这个圆与的顶点的关系，得出：经过三角形各项点的圆叫做三角形的外接圆，外接圆的圆心叫做三角形的外心，这个三角形叫做这个圆的内接三角形练习1：按图填空：（1）是⊙O的_________三角形；（2）⊙O是的_________圆，练习2：判断题：（1）经过三点一定可以作圆；（）（2）任意一个三角形一定有一个外接圆，并且只有一个外接圆；（）（3）任意一个圆一定有一个内接三角形，并且只有一个内接三角形；（）（4）三角形的外心是三角形三边中线的交点；（）（5）三角形的外心到三角形各项点距离相等．（）练习3：钝角三角形的外心在三角形（）（A）内部（B）一边上（C）外部（D）可能在内部也可能在外部四、知识梳理1.不在同一条直线上的三个点确定一个圆．2．（l）三角形外接圆的圆心叫做三角形的外心；（2）三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点；（3）三角形的外心到三角形的三个顶点的距离相等．3．五、达标检测1、一个三角形能画个外接圆，一个圆中有个内接三角形。

圆的认识教学设计一等奖范文(通用3篇)圆的认识教学设计一等奖《圆的认识》教学案学习内容：新人教版课本第55——58页内容。

学习目标：认识圆的各部分名称，理解同一个圆内直径和半径的关系，能根据这种关系求圆的直径和半径。

掌握画圆的方法，学会用圆规画圆。

学习重点：圆的特征及圆的画法。

学习难点：圆的特征及圆的画法。

学习过程一预习展示1 、回忆：我们以前学过的平面图形有（）、（）、（）、（）、（）等，它们都是由（）围成的。

2 、想一想：圆这种平面图形，它是由（）围成的。

3 、举例说明：生活中哪些地方或哪些物体上有圆形？请写下来。

【阅读质疑自主体验】学生预设活动（一）：认识圆各部分名称及圆的特征1 、按课本56页例2操作圆形纸片，自学本页最后一段，完成下列题目：圆中心的这一点，叫做（），用字母（）表示；连接（）和（）的线段叫做半径，用字母（）表示；通过（）并且（）的线段叫做直径，用字母（）表示。

2 、在圆形纸片上描出圆心、半径、直径并用字母表示出来。

3 、量一量，比一比，做一做：（利用圆形纸片学习）①在同一个圆内，有多少条半径，这些半径有什么特点？直径呢？②在同一个圆内，直径和半径的长度有什么关系？4 、我会填：① r=3cm ②d=9dm ③r=2.4m ④d=3.6cm d=_____ r=_____ d=_____ r=_____ 5 、我是小裁判。

①所有的直径都相等，所有的半径都相等。

（）②圆的直径是半径的2倍。

（）③圆的半径增加3cm，它的直径也增加3cm。

( )④半径2cm的圆比直径3cm的圆小。

（）学生预设活动（二）：用圆规画圆1 、画一个半径2cm的圆，并说说你是怎样画的？2 、想一想:圆的位置是由（）决定的，圆的大小是由（）决定的。

3 、画两个相同的圆，要具备什么条件？二合作探究小组展评小组讨论自学中存在的问题，组内互帮活动。

（不能解决的用笔划出来。

）1 、班内交流展示。

2、评价。

三小组总结，教师点评圆的大小由圆的半径决定，圆心决定圆的位置。

圆⑴圆的定义及相关基本概念一、基本概念1、圆的定义⑴运动观点：________________________________________________________；图形：其中，固定的端点O 叫做_________，线段OA 叫做________，同一个圆（等圆）的半径__________，圆的记法__________，读作__________，圆心确定圆的________，半径确定圆的________； 设圆O 的半径为r ，则圆的周长C ⊙O =_________，圆的面积S ⊙O =____________；⑵集合观点：________________________________________________________；其中，定点叫做_________，定长叫做__________，圆上的点到圆心的距离等于_________；⑶点的轨迹 定义______________________________________________________；点的轨迹的几种基本类型①到定点距离等于定长的点的轨迹是_____________________________________________________；②到线段两段端点距离相等的点的轨迹是_________________________________________________；③到角两边距离相等的点的轨迹是_______________________________________________________；④到直线l 的距离等于定长d 的点的轨迹是_______________________________________________；⑤到两条平行线距离相等的点的轨迹是___________________________________________________；⑷拓展：平面上点与圆的位置关系点P 和圆心的距离d 与圆的半径r 决定点与圆的位置关系①d =r ⟺___________________； ②d >r ⟺___________________；③d <r ⟺___________________；练习1已知⊙O 的半径r =2cm ，若点P 满足下列条件，试判断点P 与⊙O 的位置关系；①若PO=1cm ，则___________________；②若PO=2cm ，则___________________；③若PO=3cm ，则___________________；练习2已知线段AB=4cm ，画图说明满足下列条件的点的轨迹（集合）；①和点A 的距离等于3cm 的点的轨迹；②和点B 的距离等于3cm 的点的轨迹；③和点A 、B 的距离都等于3cm 的点的轨迹；④和点A 、B 的距离都小于3cm 的点的轨迹；2、圆中的基本元素⑴弦______________________，经过圆心的弦叫做_________，公理⑵弦心距________________，圆心角___________________________；⑶弧_____________________，分类{半圆________________，表示方法_________________；优弧________________，表示方法_________________；劣弧________________，表示方法_________________；⑷等圆___________________，同心圆_________________，等弧______________________⑸弓形________________________，弓形面积的计算方法_____________________________；3、例1 求证：直径是圆中最长的弦； 例2求证：直角三角形三顶点在同一个圆上；课后练习⑴1、 判断下列说法是否正确；①弧长相等的弧是等弧；（ ）②等于半径两倍的线段是直径；（ ）③直径是弦；（ ）④弦是直径；（ ）⑤优弧一定比劣弧长；（ ）⑥面积相等的两圆是等圆；（ ）⑦经过圆内的一定点可以作无数条弦；（ ）⑧经过圆内一定点可以作无数条直径；（ ）2、如图，已知矩形ABCD 的边AB=3cm ，AD=4cm ；①以点A 为圆心，4cm 为半径作⊙A ，则B 、C 、D 与⊙A 的位置关系如何？②若以点A 为圆心的⊙A ，使B 、C 、D 三点中至少有一点在圆内，且至少有一点在圆外，则⊙A 的半径r 的取值范围是什么？3、已知：菱形ABCD ，对角线AC 、BD 交于点O ，E 、F 、G 、H 分别是边AB 、BC 、CD 、DA 的中点，求证：E 、F 、G 、H 四点在以O 为圆心的同一个圆上；4、已知，在平行四边形ABCD 中，AE ⊥BC ，AF ⊥CD ，E 、F 为垂足，求证：A 、E 、C 、F 在同一个圆上；5、如图，在⊙O 中，①半径有___________________________； ②弦有_____________________________；③优弧有___________________________；④劣弧有___________________________；6、点P 与⊙O 上的各点的连线段中，最长是8cm ，最短是2cm ，则⊙O 的半径为___________；7、点P 是⊙O 内一点，且圆的半径r =5cm ，OP=2cm ，则点P 与圆上的点的连线段中最长的线段长为_________，最短的线段长为_________；8、已知⊙O 的半径r =10cm ，圆心O 到直线l 的距离OM=8cm ，直线l 上有一点P ，且PM=6cm ，则点P 与⊙O 的位置关系为_________________，OP=_________cm ，S ∆OPM =____________，sin∠OPM =___________；9、试求满足下列条件的动点P(x ，y)满足的方程或函数关系式；①动点P(x ，y)到定点A(1，2)，B(−1，3)的距离相等； ②动点P(x ，y)到定点A(1，2)的距离等于定长3；③动点P(x ，y)到定点A(1，2)的距离等于动点P(x ，y)到直线y =−1的距离；AB。