高二数学必修：高二数学圆的方程知识点讲解_知识点总结

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。

高中圆与方程的总结知识点一、圆的基本概念1.1. 定义：圆是平面上与一个给定点的距离等于一个常数的点的集合。

1.2. 圆的要素：圆心、半径，圆的圆心记为O，圆的半径记作r。

1.3. 圆的直径：过圆心的两个点之间的线段称为圆的直径，它的长度等于圆的半径的两倍。

1.4. 圆的线段：圆上的一段弧称为圆的线段。

1.5. 圆的弧长：圆的线段的长度。

1.6. 圆的圆周角：圆上的一段的圆弧，其两端点为圆上的两点，则弧所对的圆心角称为圆的圆周角，当圆周角的弧的度数是360度时，这个角也叫圆的周角。

二、圆方程的基本概念2.1. 圆的标准方程：以点(h,k)为圆心,r为半径的圆方程为：(x-h)²+(y-k)²=r²。

2.2. 圆的一般方程：圆的一般方程的一般形式为x²+y²+ax+by+c=0。

三、圆与直线的方程3.1. 圆与坐标轴的交点：圆与x轴的交点（a，0）和与y轴的交点（0，b）。

3.2. 圆与直线的位置关系：圆可能与直线相切、相交或者不相交。

3.3. 圆的切线方程：圆的切线方程要求切点在圆上，与圆的切线垂直于和直径的直线相。

四、圆与圆的方程4.1. 圆的位置关系：两个圆可能相离、外切、内切、相交或者包含。

4.2. 圆的位置关系对应的方程：通过分析圆心之间的距离与半径之间的关系，可以确定两个圆的位置关系。

五、圆的参数化方程5.1. 参数化方程的定义：参数是指由一个或几个变化的量组成的多元函数。

5.2. 圆的参数化方程：圆可以用参数方程表示为：x=r*cos(t)，y=r*sin(t)。

六、解题技巧6.1. 圆方程与圆心、半径的关系：根据圆的标准方程，可以直接读出圆心的坐标和半径的值。

6.2. 圆的切线方程：根据圆的切线要求即切点在圆上，利用斜率的关系求出切线的斜率，然后代入切点的坐标得出切线方程。

6.3. 圆与直线的位置关系：通过解方程组，可以得出圆与直线的交点坐标，从而分析它们的位置关系。

高二数学圆的方程知识点圆是几何中的重要概念之一，它在数学中有着广泛的应用。

在高二数学中，我们需要掌握圆的方程及相关的知识点。

本文将介绍高二数学圆的方程知识点，以帮助同学们更好地理解和掌握这一内容。

一、圆的基本概念圆是由平面上距离一个固定点（圆心）距离相等的所有点构成的图形。

圆由圆心和半径唯一确定。

二、圆的一般方程圆的一般方程形式为：(x-a)² + (y-b)² = r²其中，(a, b)为圆心的坐标，r为半径的长度。

三、圆的标准方程圆的标准方程形式为：x² + y² + Dx + Ey + F = 0其中，D、E、F为常数，表示圆心及半径的信息。

四、圆的参数方程圆的参数方程形式为：x = a + r*cosθy = b + r*sinθ其中，(a, b)为圆心的坐标，r为半径的长度，θ为参数。

五、圆的切线方程圆的切线方程与切点的坐标有关，一般可以通过求导数来得到。

切线方程的一般形式为：y - y₀ = k(x - x₀)其中，(x₀, y₀)为切点的坐标，k为切线的斜率。

六、圆与直线的位置关系1. 直线与圆相交：直线与圆有两个交点。

2. 直线与圆外切：直线与圆相切，且切点位于圆的外部。

3. 直线与圆内切：直线与圆相切，且切点位于圆的内部。

4. 直线与圆相离：直线与圆没有交点。

七、圆与圆的位置关系1. 外离：两个圆没有交点，且它们的圆心间的距离大于两个圆的半径之和。

2. 外切：两个圆有且仅有一个切点，且它们的圆心间的距离等于两个圆的半径之和。

3. 相交：两个圆有两个交点，且它们的圆心间的距离小于两个圆的半径之和。

4. 内切：两个圆有且仅有一个切点，且它们的圆心间的距离等于两个圆的半径之差。

5. 内含：一个圆完全包含在另一个圆的内部。

八、圆的相关性质1. 直径垂直于弦：如果一条弦的两个端点都在圆的直径上，那么这条弦垂直于直径。

2. 弦的性质：如果两条弦相交于圆上的一个点，那么这两条弦的交点到各自弦上任意一点的线段长度相等。

高中数学必修2知识点总结第四章 圆与方程4.1.1 圆的标准方程1、圆的标准方程：222()()x a y b r -+-=圆心为A(a,b),半径为r 的圆的方程2、点00(,)M x y 与圆222()()x a y b r -+-=的关系的判断方法：（1）2200()()x a y b -+->2r ，点在圆外 （2）2200()()x a y b -+-=2r ，点在圆上 （3）2200()()x a y b -+-<2r ，点在圆内4.1.2 圆的一般方程1、圆的一般方程：022=++++F Ey Dx y x2、圆的一般方程的特点：(1)①x2和y2的系数相同，不等于0． ②没有xy 这样的二次项．(2)圆的一般方程中有三个特定的系数D 、E 、F ，因之只要求出这三个系数，圆的方程就确定了．(3)、与圆的标准方程相比较，它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，几何特征较明显。

4.2.1 圆与圆的位置关系1、用点到直线的距离来判断直线与圆的位置关系．设直线l ：0=++c by ax ，圆C ：022=++++F Ey Dx y x ，圆的半径为r ，圆心)2,2(ED --到直线的距离为d ，则判别直线与圆的位置关系的依据有以下几点：（1）当r d >时，直线l 与圆C 相离；（2）当r d =时，直线l 与圆C 相切； （3）当r d <时，直线l 与圆C 相交；4.2.2 圆与圆的位置关系两圆的位置关系．设两圆的连心线长为l ，则判别圆与圆的位置关系的依据有以下几点：（1）当21r r l +>时，圆1C 与圆2C 相离；（2）当21r r l +=时，圆1C 与圆2C 外切； （3）当<-||21r r 21r r l +<时，圆1C 与圆2C 相交；（4）当||21r r l -=时，圆1C 与圆2C 内切；（5）当||21r r l -<时，圆1C 与圆2C 内含；4.2.3 直线与圆的方程的应用1、利用平面直角坐标系解决直线与圆的位置关系；2、过程与方法用坐标法解决几何问题的步骤：第一步：建立适当的平面直角坐标系，用坐标和方程表示问题中的几何元素，将平面几何问题转化为代数问题； 第二步：通过代数运算，解决代数问题； 第三步：将代数运算结果“翻译”成几何结论．4.3.1空间直角坐标系1、点M 对应着唯一确定的有序实数组),,(z y x ，x 、y 、z 分别是P 、Q 、R 在x 、y 、z 轴上的坐标2、有序实数组),,(z y x ，对应着空间直角坐标系中的一点3、空间中任意点M 的坐标都可以用有序实数组),,(z y x 来表示，该数组叫做点M 在此空间直角坐标系中的坐标，记M ),,(z y x ，x 叫做点M 的横坐标，y 叫做点M 的纵坐标，z 叫做点M 的竖一、知识概述 1、圆的标准方程圆心为(a ，b)，半径为r 的圆的标准方程为(x －a)2＋(y －b)2=r 2．由于圆的标准方程中含有三个参数a ，b ，r ，因此必须具备三个独立条件才能确定一个圆．2、圆的一般方程对于方程x2＋y2＋Dx＋Ey＋F=0．(1)当D2＋E2－4F>0时，方程表示以为圆心、为半径的圆．此时方程就叫做圆的一般方程．(2)当D2＋E2－4F=0时，方程表示一个点．(3)当D2＋E2－4F<0时，方程不表示任何图形．即圆的一般方程为x2＋y2＋Dx＋Ey＋F=0（D2＋E2－4F>0）．圆的一般方程也含有三个待定的系数D，E，F，因此必须具备三个独立条件，才能确定一个圆．3、圆的参数方程（1）以（a，b）为圆心，r为半径的圆的参数方程为，特别地，以原点为圆心的圆的参数方程为.（2）θ的几何意义：圆上的点与圆心的连线与过圆心和x轴平行的直线所成的角.4、用待定系数法求圆的方程的大致步骤是：(1)根据题意选择方程的形式：标准方程或一般方程；(2)根据条件列出关于a，b，r或D，E，F的方程组；(3)解出a，b，r或D，E，F，代入标准方程或一般方程．二、重难点知识归纳：1、理解圆的定义，以及圆的标准方程与一般方程的推导．2、注意圆的一般方程成立的条件．3、利用待定系数法求圆的方程．三、典型例题剖析例1、(1)已知圆心在直线5x－3y=8上，又圆与坐标轴相切，求此圆的方程；(2)圆心在y=－2x上且与直线y=1－x相切于(2，－1)，求圆的方程．分析：(1)圆心在5x－3y=8上，又与两坐标轴相切，则圆心又在y=x或y=－x上，这样就能求出圆心及半径；(2)圆心在y=－2x上，与y=1－x相切于(2，－1)，知圆心在过(2，－1)且垂直于y=1－x的直线上；解：(1)设所求圆的方程为(x－x0)2＋(y－y0)2=r2，圆心在5x－3y=8上，又与坐标轴相切，解得或∴圆心坐标为(4，4)或(1，－1)，半径为r=|x0|=4或r=|x0|=1．∴所求圆的方程为(x－4)2＋(y－4)2=16，或(x－1)2＋(y＋1)2=1．(2)设圆心为(a，－2a)，由题意，圆与y=1－x相切于点(2，－1)，则．解得a=1，所求圆心为(1，－2)，半径r=．所求圆的方程为(x－1)2＋(y＋2)2=2．例2、已知曲线C：x2＋y2－2x－4y＋m=0 （1）当m为何值时，曲线C表示圆；（2）若曲线C与直线x ＋2y－4=0交于M、N两点，且OM⊥ON(O为坐标原点)，求m的值．分析：要考虑圆的一般方程成立的前提条件．解：（1）由D2＋E2－4F=4＋16－4m=20－4m>0，得m<5．（2）设M(x1，y1)，N(x2，y2)，由OM⊥ON得x1x2＋y1y2=0．联立方程组消去y得5x2－8x＋4m－16=0．由韦达定理得x1＋x2=①，x1x2=②．又由x＋2y－4=0得y=(4－x)，∴x1x2＋y1y2=x1x2＋(4－x1)·(4－x2)=x1x2－(x1＋x2)＋4=0．将①、②代入得m=.例3、已知动点M到定点A(3，0)与定点O(0，0)的距离之比为常数k(k>0)，求动点M的轨迹．分析：按直接法求出轨迹方程．为说明轨迹类型，对k进行分类讨论．解：设M(x，y)，由题意得，即|MA|2=k2|MO|2．代入坐标得(x－3)2＋y2=k2(x2＋y2)，化简得(k2－1)x2＋(k2－1)y2＋6x－9=0．①当k=1时，方程化为，轨迹是线段AO的垂直平分线．②当k>0且k1时，方程化为，轨迹是以为圆心，为半径的圆．例4、已知曲线C：x2＋y2＋2kx＋(4k＋10)y＋10k＋20=0，其中k－1．(1)求证：曲线C都表示圆，并且这些圆心都在同一条直线上；(2)证明：曲线C过定点；(3)若曲线C与x轴相切，求k的值．(1)证明：原方程可化为(x＋k)2＋(y＋2k＋5)2=5(k＋1)2．①∵k－1，∴5(k＋1)2>0．故方程表示圆心在(－k，－2k－5)、半径为|k＋1|的圆．设圆心为(x，y)，有消去k，得2x－y－5=0．∴这些圆的圆心都在直线2x－y－5=0上．(2)证明：将原方程变形为k(2x＋4y＋10)＋(x2＋y2＋10y＋20)=0．②上式关于参数k是恒等式．解得∴曲线C过定点(1，－3)．(3)解：∵圆C与x轴相切，∴圆心到x轴的距离等于半径，即|－2k－5|=|k＋1|．两边平方，得(2k＋5)2=5(k＋1)2．．例5、直线l经过点P(5，5)，且和圆C：x2＋y2=25相交，截得弦长为，求l的方程．解析：设直线l的方程为y－5=k(x－5)，且与圆C交于两点A(x1，y1)、B(x2，y2)，消去y得，，解得k>0．，．由斜率公式，得．．两边平方，整理得2k2－5k＋2=0．解得k=或k=2符合题意．故直线l的方程为x－2y＋5=0或2x－y－5=0．判断直线l与圆C位置关系的两种方法：①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与圆相交；有一组实数解时，直线l与圆相切；无实数解时，直线l与圆C相离．②判断圆C的圆心到直线l的距离d与圆的半径长r的关系．如果d<r，直线与圆相交；如果d=r，直线l与圆相切；如果d>r，直线l与圆C相离．✧圆与圆的位置关系设圆CR，圆C2的半径是r，圆心距为d，则1的半径为①当d>R＋r时，两圆相离；②当d=R＋r时，两圆外切；③当|R－r|<d<R＋r时，两圆相交；④当d=|R－r|时，两圆内切；⑤当d<|R－r|时，两圆内含．✧空间直角坐标系空间直角坐标系三要素：原点、坐标轴方向、单位长．常用对称点坐标：x，－y，－z）；点P（x，y，z）关于x轴对称：点P1（x，y，－z）；点P（x，y，z）关于y轴对称：点P2（－x，－y，z）；点P（x，y，z）关于z轴对称：点P3（－点P（x，y，z）关于平面xOy对称：点Px，y，－z）；4（x，y，z）；点P（x，y，z）关于平面yOz对称：点P5（－x，－y，z）；点P（x，y，z）关于平面xOz对称：点P6（点P（x，y，z）关于原点成中心对称：点Px，－y，－z）.7（－✧空间两点间的距离公式空间点、间的距离是．典型例题剖析例1、(1)求圆心在C(2，－1)，且截直线y=x－1所得弦长为的圆的方程；(2)求圆x2＋y2=4上与直线4x＋3y－12=0距离最小的点的坐标．分析：(1)应用圆的标准方程，只需借助几何图形，用勾股定理求出r；(2)借助图形转化为圆心到直线的距离与半径之间的关系，可求出过圆心与4x＋3y－12=0垂直的直线方程．解：(1)设圆的方程为(x－2)2＋(y＋1)2=r2，由题设圆心到直线y=x－1的距离．又直线y=x－1被圆截得弦长为，．所求圆的方程为(x－2)2＋(y＋1)2=4．(2)过圆心(0,0)作直线4x＋3y－12=0的垂线，垂线方程为．①直线①与圆x2＋y2=4的靠近直线4x＋3y－12=0的交点就是所要求的点．解方程组解得．点是与直线4x＋3y－12=0距离最远的点，而点是与直线4x＋3y－12=0距离最短的点．故所求点的坐标为.例2、设P在x轴上，它到点的距离为到点的距离的两倍，求点P的坐标．解析：因为点P在x轴上，设点P的坐标为(x,0,0)则，故点P的坐标为(1,0,0)或(－1,0,0)．例3、求与两平行直线x＋3y－5=0和x＋3y－3=0相切，圆心在2x＋y＋3=0上的圆的方程．解析：设所求圆的方程是(x－a)2＋(y－b)2=r2．由已知，两平行线之间的距离是．所以，所求圆的半径长是．由于圆心(a,b)到直线x＋3y－5=0和x＋3y－3=0的距离都是，于是，且．即|a＋3b－5|=1，且|a＋3b－3|=1．又圆心在2x＋y＋3=0上，于是有2a＋b＋3=0．解方程组，得或当时，不满足|a＋3b－3|=1，所以，所以，所求圆的方程为．例4、求半径为4，与圆x2＋y2－4x－2y－4=0相切且和直线y=0相切的圆的方程．、解析：依题意，所求圆与直线y=0相切且半径为4，则圆心的坐标为或，又已知圆的圆心坐标为，半径r=3，若两圆相切，则或．(1)当圆心为时，有(a－2)2＋(4－1)2=72，解得，或(a－2)2＋(4－1)2=12，无解．故所求圆的方程为或．(2)当圆心为时，有(a－2)2＋(－4－1)2=72，解得，或(a－2)2＋(－4－1)2=12，无解．故所求的圆的方程为或．综合(1)(2)可知所求圆的方程为或或或例5、由一点A(－3,3)发出的光线l射到x轴上，被x轴反射，其反射光线所在直线与圆C：x2＋y2－4x －4y＋7=0相切，求光线l所在直线的方程．解析：因为点A(－3,3)关于x轴的对称点为，设直线l1的斜率为k，则过点的直线l 的方程为y＋3=－k(x＋3)，将y=－k(x＋3)－3代入圆的方程，整理得(1＋k2)x2＋2(3k2＋5k－2)x＋(9k2＋30k＋8)=0，若直线l1与圆相切，则，即12k2＋25k＋12=0，解之得，或．所以，所求直线l的方程为y－3=(x＋3)，或y－3=(x＋3)，即3x＋4y－3=0，或4x＋3y＋3=0。

圆的方程知识点总结圆是平面上一组距离等于定值的点构成的集合。

圆的方程是描述圆的位置和形状的数学公式。

在平面直角坐标系中，圆的方程通常以(x,y)表示平面上的点，以(r)表示圆的半径。

圆的方程有多种表示形式，包括标准圆的方程和一般圆的方程。

在本文中，我们将讨论这两种表示形式，并就圆的方程的一些重要知识点进行总结。

一、标准圆的方程在平面直角坐标系中，标准圆的方程可以表示为：(x - h)² + (y - k)² = r²其中(h, k)是圆心的坐标，r是圆的半径。

在标准圆的方程中，圆心的坐标是负号，而圆的半径是正号。

例：方程(x - 2)² + (y + 3)² = 4这是一个以(2, -3)为圆心，半径为2的标准圆的方程。

二、一般圆的方程一般圆的方程可以表示为：x² + y² + Dx + Ey + F = 0其中D，E和F是常数，而一般圆的方程的系数则表示圆心的坐标和半径。

在一般圆的方程中，圆心的坐标可以通过系数D和E计算：圆心的横坐标(h) = -D/2圆心的纵坐标(k) = -E/2而圆的半径可以通过系数D，E和F计算：r² = h² + k² - F一般圆的方程可以通过圆心的坐标和半径的公式推导出来。

例：方程x² + y² - 4x + 6y + 12 = 0这是一个以(2, -3)为圆心，半径为2的一般圆的方程。

三、圆的一般方程与标准方程的转换在平面直角坐标系中，标准圆的方程可以通过圆的半径和圆心的坐标得到，而一般圆的方程可以通过圆的半径和圆心的坐标得到。

通过圆心的坐标和半径的公式，我们可以将一般圆的方程转换成标准圆的方程。

同样地，我们也可以将标准圆的方程转换成一般圆的方程。

四、圆的方程的性质1. 圆的方程中，系数D和E总是成对出现，即D和E的系数相等。

2. 圆的半径r永远是正数。

高二圆的方程知识梳理《高二圆的方程知识梳理》嘿，小伙伴们！今天咱们来梳理一下高二学的圆的方程这部分知识。

这就像是整理自己心爱的小玩意儿一样，得仔仔细细的。

首先呢，圆的标准方程是$(x - a)^2+(y - b)^2 = r^2$。

这里面的$(a,b)$就是圆心的坐标啦。

就像我上次去参加一个寻宝游戏，那个宝藏被藏在一个圆形花园的中心。

这个花园就可以看作一个圆，宝藏所在的位置就是圆心。

当时我就想，如果把这个花园放在坐标平面上，那这个宝藏的坐标就相当于$(a,b)$。

这个$r$呢，就是圆的半径，就好比从宝藏到花园边缘任何一个地方的距离都是一样的，这个距离就是半径。

圆的一般方程是$x^2 + y^2+Dx + Ey+F = 0$。

不过要注意哦，这个方程表示圆是有条件的，得满足$D^2 + E^2 - 4F>0$。

我记得有一次我在做数学题，就这个条件我老是忘。

就像出门老是忘带钥匙一样让人懊恼。

后来我就想了个办法，把这个条件当成一个特殊的密码，每次看到圆的一般方程，就先检查这个密码对不对。

从圆的标准方程转换到一般方程，其实就是把$(x - a)^2+(y - b)^2 = r^2$展开。

这展开的过程就像是把一个精心包装的礼物拆开一样，得一步一步来。

先展开$(x - a)^2=x^2 - 2ax + a^2$，再展开$(y - b)^2=y^2 - 2by + b^2$，然后整理一下就得到一般方程的形式啦。

反过来，从一般方程求标准方程呢，就像是把拆开的礼物重新包装回去。

我们要通过配方来完成这个过程。

比如说对于方程$x^2 + y^2+2x - 4y - 4 = 0$，我们先把$x$的部分和$y$的部分分别凑成完全平方的形式。

$x^2+2x$可以凑成$(x + 1)^2 - 1$，$y^2 - 4y$可以凑成$(y - 2)^2 - 4$。

然后整个方程就变成了$(x + 1)^2+(y - 2)^2=9$，这样圆心和半径就一目了然啦，圆心是$(-1,2)$，半径是$3$。

高二圆与方程的知识点总结圆与方程是高二数学学习中的重要知识点，掌握好这部分内容对于后续学习和解题都非常关键。

本文将对高二圆与方程的知识点进行总结，帮助同学们更好地理解和应用这些知识。

一、圆的基本性质1. 定义：平面上到定点距离相等的点的集合就是一个圆。

2. 圆的部分：圆心、半径和圆周。

3. 公式：- 圆心坐标公式：设圆心为（a，b），半径为r，则圆的方程为：(x-a)² + (y-b)² = r²。

- 圆的一般方程：将圆心坐标公式展开，整理得：x² + y² + Dx + Ey + F = 0。

（注：D、E、F为常数）二、直线与圆的位置关系1. 直线与圆相交的情况：- 相离：直线与圆没有交点。

- 相切：直线与圆有且仅有一个交点。

- 相交：直线与圆有两个交点。

2. 直线与圆的判别方法：- 写出直线方程和圆方程，将直线方程代入圆方程，解方程组即可得到交点或判别关系。

- 使用几何方法判别，如定理、推论等。

三、圆的方程与位置关系1. 一般方程的性质：- 如果D²+E² > 4F，则方程代表一个实心圆。

- 如果D²+E² = 4F，则方程代表一个过圆心的直线。

- 如果D²+E² < 4F，则方程代表一个过圆心的虚圆。

2. 圆的标准方程：- 圆的标准方程为：(x-h)² + (y-k)² = r²。

其中，(h, k)为圆心坐标，r为半径。

四、圆的切线与法线1. 切线与法线的定义：- 切线：圆上的一点到圆心的直线称为该点处的切线。

- 法线：垂直于切线的直线称为切线的法线。

2. 切线的斜率公式：- 设圆的方程为：x² + y² + Dx + Ey + F = 0，过圆上一点P(x₀, y₀)的切线方程为：xx₀ + yy₀ + (Dx₀+Ey₀) + F = 0。

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。

第四章圆与方程★1、圆的定义：平面内到必定点的距离等于定长的点的会合叫做圆，定点为圆心，定长为圆的半径。

设 M （x,y ）为⊙ A 上随意一点，则圆的会合能够写作：P = { M | |MA| = r }★2、圆的方程（ 1）标准方程x a 2 y b 2 r 2，圆心a,b ，半径为 r ；点 M ( x0 , y0 ) 与圆 ( x a) 2 ( y b) 2 r 2 的地点关系：当( x0 a) 2 ( y0 b)2>r2，点在圆外; 当 ( x0 a)2 ( y0 b) 2=r2，点在圆上当 ( x a) 2 ( y0 b)2<r2，点在圆内;（ 2）一般方程x2 y 2 Dx Ey F 0（x+D/2) 2+(y+E/2) 2=(D 2+E2-4F)/4 （ D 2 E 2 4F 0 ）当 D 2 E 2 4F 0 时，方程表示圆，此时圆心为 D , E ，半径为 r 1 D2 E 2 4F2 2 2当 D 2 E 2 4F 0 时，表示一个点；当 D 2 E 2 4F 0 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。

确立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；直接法：直接依据已知条件求出圆心坐标以及半径长度。

此外要注意多利用圆的几何性质：如弦的中垂线必经过圆心，以此来确立圆心的地点。

★3、直线与圆的地点关系：直线与圆的地点关系有相离，相切，订交三种状况：（ 1 ）设直线l : Ax By C 02 22，圆心 C a, b 到l 的距离为，圆 C : x a y brAa Bb C，则有 d r l与 C相离； d r l 与 C相切； d rl与 C订交dB 2A2（ 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若求得两个不一样的解，带入所设切线的方程即可；②若求得两个同样的解，带入切线方程，获得一条切线；接下来考证过该点的斜率不存在的直线（此时，该直线必定为另一条切线）(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 (x0， y0) ，则过此点的切线方程为0 0-b)(y-b)= r 2(x -a)(x-a)+(y两圆的地点关系判断条件公切线条数外离ｄ＞ｒ 1+ｒ2 4 条外切ｄ＝ｒ1+ｒ2 3 条订交| ｒ1-ｒ2| ＜ｄ＜ｒ1+2 条ｒ2内切ｄ＝ | ｒ1-ｒ2| 1 条内含ｄ＜ | ｒ1-ｒ2| 0 条★4、圆与圆的地点关系：经过两圆半径的和（差），与圆心距（d）之间的大小比较来确立。

圆与方程知识点1.圆的标准方程：以点),(b a C 为圆心，r 为半径的圆的标准方程是222)()(r b y a x =-+-.特例：圆心在坐标原点，半径为r 的圆的方程是：222r y x =+.2.点与圆的位置关系：(1).设点到圆心的距离为d，圆半径为r：a.点在圆内d＜r；b.点在圆上d=r；c.点在圆外d＞r(2).给定点),(00y x M 及圆222)()(:r b y a x C =-+-.①M 在圆C 内22020)()(r b y a x <-+-⇔②M 在圆C 上22020)()r b y a x =-+-⇔（③M 在圆C 外22020)()(r b y a x >-+-⇔（3）涉及最值：1圆外一点B ，圆上一动点P ，讨论PB 的最值min PB BN BC r ==-max PB BM BC r==+2圆内一点A ，圆上一动点P ，讨论PA 的最值min PA AN r AC==-max PA AM r AC==+思考：过此A 点作最短的弦？（此弦垂直AC ）3.圆的一般方程：022=++++F Ey Dx y x .(1)当0422>-+F E D 时，方程表示一个圆，其中圆心⎪⎭⎫⎝⎛--2,2E D C ，半径2422FE D r -+=.(2)当0422=-+F E D 时，方程表示一个点⎪⎭⎫ ⎝⎛--2,2E D .(3)当0422<-+F E D 时，方程不表示任何图形.注：方程022=+++++F Ey Dx Cy Bxy Ax 表示圆的充要条件是：0=B 且0≠=C A 且0422 AF E D -+.4.直线与圆的位置关系：直线0=++C By Ax 与圆222)()(r b y a x =-+-圆心到直线的距离22B A C Bb Aa d +++=1）无交点直线与圆相离⇔⇔>r d ；2）只有一个交点直线与圆相切⇔⇔=r d ；3）有两个交点直线与圆相交⇔⇔<r d ；弦长|AB|=222d r -还可以利用直线方程与圆的方程联立方程组⎩⎨⎧=++++=++022F Ey Dx y x C By Ax 求解，通过解的个数来判断：（1）当0>∆时，直线与圆有2个交点，，直线与圆相交；（2）当0=∆时，直线与圆只有1个交点，直线与圆相切；（3）当0<∆时，直线与圆没有交点，直线与圆相离；5.两圆的位置关系（1）设两圆2121211)()(:r b y a x C =-+-与圆2222222)()(:r b y a x C =-+-，圆心距221221)()(b b a a d -+-=1条公切线外离421⇔⇔+>r r d ；2条公切线外切321⇔⇔+=r r d ；3条公切线相交22121⇔⇔+<<-r r d r r ；4条公切线内切121⇔⇔-=r r d ；5无公切线内含⇔⇔-<<210r r d ；外离外切相交内切（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.补充说明：1若1C 与2C 相切，则表示其中一条公切线方程；2若1C 与2C 相离，则表示连心线的中垂线方程.（3）圆系问题过两圆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≠-）补充：1上述圆系不包括2C ；22）当1λ=-时，表示过两圆交点的直线方程（公共弦）3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+++++++=6.过一点作圆的切线的方程：(1)过圆外一点的切线：①k 不存在，验证是否成立②k 存在，设点斜式方程，用圆心到该直线距离=半径，即⎪⎩⎪⎨⎧+---=-=-1)()(2110101R x a k y b R x x k y y 求解k，得到切线方程【一定两解】例1.经过点P(1，—2)点作圆(x+1)2+(y —2)2=4的切线，则切线方程为。

圆的方程【考纲要求】1.掌握圆的标准方程的特点，能根据所给有关圆心、半径的具体条件准确地写出圆的标准方程，2.能运用圆的标准方程正确地求出其圆心和半径，解决一些简单的实际问题，并会推导圆的标准方程.3.掌握圆的一般方程的特点，能将圆的一般方程化为圆的标准方程从而求出圆心的坐标和半径；4.能用待定系数法，由已知条件导出圆的方程． 【知识网络】【考点梳理】考点一：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.考点二：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，为半径. 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 --. 圆的方程圆的一般方程简单应用圆的标准方程点与圆的关系(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. 考点三：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 ⇔<⇔-+-<圆的标准方程与一般方程的转化：标准方程展开配方一般方程.【典型例题】类型一：圆的标准方程例1. 已知圆与y 轴相切，圆心在直线x-3y=0，且这个圆经过点A(6，1)，求该圆的方程.【思路点拨】已知圆与y 轴相切，圆心在直线x-3y=0，因此可设圆的标准方程，利用待定系数法解决问题.解析：设圆心为||3a a r a ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭，，()2226133111a a a a a ⎛⎫∴-+-= ⎪⎝⎭∴==或 ∴圆心为(3，1)(111，37)∴圆的方程为(x-3)2+(y-1)2=9或(x-111)2+(y-37)2=1112. 总结升华：圆心或半径的几何意义明显，则可设标准方程. 举一反三：【变式1】若圆C 的半径为1，圆心在第一象限，且与直线4x-3y=0和x 轴都相切，则该圆的标准方程是（ ）A. 22(2)(1)1x y -+-= B.22(2)(1)1x y -++=C. 22(2)(1)1x y ++-= D. 22(3)(1)1x y -+-=解析：依题意，设圆心坐标为(,1)a ，其中0a >，则有|43|15a -=，由此解得2a =，因此所求圆的方程是22(2)(1)1x y -+-=，选A.类型二：圆的一般方程例2.求过三点A(1，12)，B(7，10)，C(-9，2)的圆的方程，并求出圆的圆心与半径，作出图形. 【思路点拨】因为圆过三个定点，故可以设圆的一般方程来求圆的方程. 解:设所求的圆的方程为220x y Dx Ey F ++++=，依题意有⎪⎩⎪⎨⎧=++-+=++++=++++.029481,010710049,0121441F E D F E D F E D解得D=-2，E=-4，F=-95.于是所求圆的方程为x 2+y 2-2x-4y-95=0. 将上述方程配方得(x-1)2+(y-2)2=100.于是，圆的圆心D 的坐标为(1，2)，半径为10，图形如图所示.总结升华：求过三个定点的圆的方程往往采用待定系数法来求解.利用圆经过不在同一直线上的三点的条件，由待定系数法求出圆的一般式方程，并由此讨论圆的几何性质，这是解题的捷径.对于由一般式给出的圆的方程，研究其几何性质(圆心与半径等)时，常可用配方法或公式法加以求解.如由公式可得10r ==. 举一反三：【变式1】圆与y 轴相切，圆心P 在直线30x y -=上，且直线y x =截圆所得弦长为，求此圆的方程。

数学必修二圆的方程知识点总结数学必修二圆的方程知识点总结总结是指对某一阶段的工作、学习或思想中的经验或情况加以总结和概括的书面材料，它可以给我们下一阶段的学习和工作生活做指导，快快来写一份总结吧。

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圆的方程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圆，定点为圆心，定长为圆的半径。

2、圆的方程（1）标准方程，圆心，半径为r；（2）一般方程当时，方程表示圆，此时圆心为，半径为当时，表示一个点；当时，方程不表示任何图形。

（3）求圆方程的方法：一般都采用待定系数法：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；另外要注意多利用圆的几何性质：如弦的中垂线必经过原点，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，圆，圆心到l的距离为，则有；；（2）过圆外一点的切线：①k不存在，验证是否成立②k存在，设点斜式方程，用圆心到该直线距离=半径，求解k，得到方程（3）过圆上一点的切线方程：圆（x—a）2+（y—b）2=r2，圆上一点为（x0，y0），则过此点的切线方程为（x0—a）（x—a）+（y0—b）（y—b）=r24、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。

设圆，两圆的位置关系常通过两圆半径的和（差），与圆心距（d）之间的大小比较来确定。

当时两圆外离，此时有公切线四条；当时两圆外切，连心线过切点，有外公切线两条，内公切线一条；当时两圆相交，连心线垂直平分公共弦，有两条外公切线；当时，两圆内切，连心线经过切点，只有一条公切线；当时，两圆内含；当时，为同心圆。

注意：已知圆上两点，圆心必在中垂线上；已知两圆相切，两圆心与切点共线圆的辅助线一般为连圆心与切线或者连圆心与弦中点数学如何预习上课前对即将要上的数学内容进行阅读，做到心中有数，以便于掌握听课的主动权。

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。

必修二数学圆与方程知识点总结1. 圆的定义：圆是由平面上与一点（圆心）距离相等的点的集合。

2. 圆的元素：圆心、半径。

可以用(x-a)² + (y-b)² = r²表示，其中(a,b)表示圆心的坐标，r表示半径。

3. 圆的方程：一般方程：Ax² + By² + Cx + Dy + E = 0，其中A、B、C、D、E为常数，A和B不能同时为零。

4. 圆的标准方程：(x-h)² + (y-k)² = r²，其中(h,k)表示圆心的坐标，r表示半径。

5. 圆的性质：- 圆的直径是圆上任意两点之间的最长距离，直径的长度是半径的两倍。

- 圆的半径垂直于切线，切线与半径的夹角为90度。

- 圆的弦是圆上两点之间的线段，弦的中点与圆心连线垂直，且中点在弦的中垂线上。

- 圆的弧是圆上的一段连续的线段。

- 圆心角是以圆心为顶点的角，在弧上所对的圆心角相等的弧相等。

6. 圆的相关公式：- 圆的周长：C = 2πr，其中r为半径。

- 圆的面积：A = πr²，其中r为半径。

7. 方程相关知识点：- 一次方程：形如ax + b = 0的方程，其中a和b为常数，a ≠ 0。

- 二次方程：形如ax² + bx + c = 0的方程，其中a、b、c为常数，a ≠ 0。

- 一元二次方程：只含有一个未知数的二次方程。

- 二元二次方程：同时含有两个未知数的二次方程。

- 解方程的方法：因式分解法、配方法、求根公式等。

这些是必修二数学中关于圆与方程的一些重要知识点总结，希望能对你有所帮助！。

圆与方程教学目标1.会用定义推导圆的标准方程；掌握圆的标准方程的特点，会根据已知条件求圆的标准方程.2.正确理解圆的方程的形式及特点，会在不同条件下求圆的一般方程，以及由一般式求圆心和半径.3.能准确判断点与圆的位置关系.类型一求圆的标准方程(基础)例1.求下列圆的标准方程．(1)圆心在y轴上，半径为5，且过点(3，－4)；(2)求过点A(1，－1)，B(－1，1)且圆心在直线x＋y－2＝0上的圆的标准方程．(3)求经过点A(1，－1)，B(－1，1)面积最小的圆的标准方程.类型二点与圆的位置关系的判断(基础)例2-1.已知两点P1(4，9)和P2(6，3)．(1)求以P1P2为直径的圆C的方程；(2)试判断点M(6，9)、N(3，3)、Q(5，3)是在圆C上，在圆C内，还是在圆C外？(基础)例2-2.已知点A(1，2)不在圆C：(x－a)2＋(y＋a)2＝2a2的内部，求实数a的取值范围.类型三利用圆的定义与标准方程求最值(提升)例3.已知x，y∈R，且圆C：(x－1)2＋(y＋2)2＝4，(1)求(x＋2)2＋(y－2)2的最大值与最小值．(2)求yx－4的最大值与最小值．类型四圆的一般方程的定义(基础)例4.判断方程x2＋y2－4mx＋2my＋20m－20＝0能否表示圆，若能表示圆，求出圆心和半径．类型五求圆的一般方程(基础)例5.已知∈ABC的三个顶点为A(1，4)，B(－2，3)，C(4，－5)，求∈ABC的外接圆方程、圆心坐标和外接圆半径.类型六求动点的轨迹方程(提升)例6.已知Rt∈ABC中，A(－1，0)，B(3，0)．求：(1)直角顶点C的轨迹方程；(2)直角边BC的中点M的轨迹方程．知识点一圆的定义及圆的标准方程1.圆的定义平面内到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆.其中定点是圆的圆心；定长是圆的半径. 2.圆的标准方程设圆心坐标为(a，b)，半径为r，则圆的标准方程为(x－a)2＋(y－b)2＝r2．特别地，当圆心在坐标原点时，圆的标准方程为x2＋y2＝r2．知识点二点与圆的位置关系点与圆有三种位置关系，即点在圆外、点在圆上、点在圆内，判断点与圆的位置关系有两种方法：(1)几何法：将所给的点M与圆心C的距离跟半径r比较：若|CM|＝r，则点M在圆上；若|CM|>r，则点M在圆外；若|CM|<r，则点M在圆内.(2)代数法：可利用圆C的标准方程(x－a)2＋(y－b)2＝r2来确定：点M (m ，n )在圆C 上∈(m －a )2＋(n －b )2＝r 2；点M (m ，n )在圆C 外∈(m －a )2＋(n －b )2>r 2；点M (m ，n )在圆C 内∈(m －a )2＋(n －b )2<r 2.知识点三 圆的一般方程的定义1.当D 2＋E 2－4F >0时，方程x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0叫做圆的一般方程，其圆心为⎪⎭⎫ ⎝⎛--22E D ，，半径为2422F E D -+. 2.当D 2＋E 2－4F =0时，方程x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0表示点⎪⎭⎫ ⎝⎛--22E D ，. 3.当D 2＋E 2－4F<0时，方程x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0不表示任何图形.知识点四 由圆的一般方程判断点与圆的位置关系已知点M (x 0，y 0)和圆的方程x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0(D 2＋E 2－4F >0).则其位置关系如下表： 位置关系代数关系 点M 在圆外x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F >0 点M 在圆上x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0 点M 在圆内x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F <0【拓展】有关圆的最值问题，常借助于图形性质，利用数形结合求解．一般地，①形如k ＝y －b x －a的最值问题可转化为求动直线斜率的最值问题； ②形如t ＝ax ＋by 的最值问题转化为动直线截距的最值问题；③形如(x －a )2＋(y －b )2的最值问题转化为圆上一动点到定点(a ，b )的最值问题．类型一 求圆的标准方程(基础)【变式1】已知∈ABC 的三个顶点坐标分别为A (0，5)，B (1，－2)，C (－3，－4)，求该三角形的外接圆的方程．类型二 点与圆的位置关系的判断(基础)【变式2】点P (5a ＋1，12a )在圆(x －1)2＋y 2＝1的内部，则a 的取值范围是( )A ．－1<a <1B ．a <113C ．－15<a <15D ．－113<a <113类型三 利用圆的定义与标准方程求最值(基础)【变式3】已知圆C ：(x －3)2＋(y －4)2＝1，点A (0，－1)，B (0，1)，设P 是圆C 上的动点，令d ＝|P A |2＋|PB |2，求d 的最大值及最小值．类型四 圆的一般方程的定义(基础)【变式4】若方程x 2＋y 2＋2mx －2y ＋m 2＋5m ＝0表示圆，求：(1)实数m 的取值范围；(2)圆心坐标和半径．类型五 求圆的一般方程(基础)【变式5】已知一圆过P (4，－2)，Q (－1，3)两点，且在y 轴上截得的线段长为43，求圆的方程．类型六 求动点的轨迹方程(提升)【变式6-1】已知线段AB 的端点B 的坐标是(5，3)，端点A 在圆(x －1)2＋y 2＝2上运动，求线段AB 的中点M 的轨迹．(基础)【变式6-2】求到点O (0，0)的距离是到点A (3，0)的距离的21的点的轨迹方程.总结优化1.已知圆的圆心在x 轴上，半径长为5，且截y 轴所得的线段长为8，求该圆的标准方程. 标准方程 圆的方程一般方程 (x －a )2＋(y －b )2＝r 2(r >0) x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0(D 2＋E 2－4F >0)(基础)1．当a 为任意实数时，直线(a －1)x －y ＋a ＋1＝0恒过定点C ，则以C 为圆心，5为半径的圆的方程为( )A ．x 2＋y 2－2x ＋4y ＝0B ．x 2＋y 2＋2x ＋4y ＝0C ．x 2＋y 2＋2x －4y ＝0D ．x 2＋y 2－2x －4y ＝0(基础)2．圆(x ＋2)2＋y 2＝5关于原点(0，0)对称的圆的方程为( )A ．(x －2)2＋y 2＝5B ．x 2＋(y －3)2＝5C ．(x ＋2)2＋(y ＋2)2＝5D ．x 2＋(y ＋2)2＝5(基础)3．圆(x －1)2＋(y －1)2＝1上的点到直线x －y ＝2的距离的最大值是( )A ．2B ．1＋2C ．2＋22 D ．1＋22 (基础)4．已知方程x 2＋y 2－2x ＋2k ＋3＝0表示圆，则k 的取值范围是( )A ．(－∞，－1)B ．(3，＋∞)C ．(－∞，－1)∪(3，＋∞)D ．⎪⎭⎫ ⎝⎛∞+-，23 (提升)5．若实数x ，y 满足(x ＋5)2＋(y －12)2＝142，则x 2＋y 2的最小值为________． (提升)6．如果直线l 将圆(x －1)2＋(y －2)2＝5平分且不通过第四象限，那么l 的斜率的取值范围是__________．(基础)7．已知点P是圆C：x2＋y2＋4x＋ay－5＝0上任意一点，P点关于直线2x＋y－1＝0的对称点也在圆C上，则实数a＝________．(基础)8．已知圆C过点A(4，7)，B(－3，6)，且圆心C在直线l：2x＋y－5＝0上，求圆C 的方程．(提升)9．设定点M(－3，4)，动点N在圆x2＋y2＝4上运动，以OM，ON为两边作平行四边形MONP，求点P的轨迹．(基础)10．方程|x |－1＝()211--y 所表示的曲线是( ) A ．一个圆 B ．两个圆 C ．半个圆 D ．两个半圆(基础)11．已知两点A (－1，0)，B (0，2)，点P 是圆(x －1)2＋y 2＝1上任意一点，则△P AB 面积的最大值与最小值分别是( )A ．2，12(4－5)B ．12(4＋5)，12(4－5) C ．5，4－ 5 D ．12(5＋2)，12(5－2)(基础)12．若直线l ：ax ＋by ＋1＝0始终平分圆M ：x 2＋y 2＋4x ＋2y ＋1＝0的周长，则(a －2)2＋(b －2)2的最小值为( )A ． 5B ．5C ．2 5D ．10(提升)13．若圆x 2＋y 2－4x ＋2y ＋m ＝0与y 轴交于A 、B 两点，且∠ACB ＝90°(其中C 为已知圆的圆心)，则实数m 等于________．(提升)14．已知平面上两点A (－2，0)，B (2，0)，在圆C ：(x －1)2＋(y ＋1)2＝4上取一点P ，求使|P A |2＋|PB |2取得最小值时点P 的坐标，取得最大值时点P 的坐标，并求出最大、最小值．(提升)15．在平面直角坐标系xOy 中，设二次函数f (x )＝x 2＋2x ＋b (x ∈R )的图象与两坐标轴有三个交点，经过这三个交点的圆记为C．(1)求实数b的取值范围；(2)求圆C的方程；(3)问圆C是否经过某定点(其坐标与b无关)？请证明你的结论．11。