圆的标准方程

  • 格式:doc
  • 大小:157.45 KB
  • 文档页数:6

圆的标准方程(x-a)²+(y-b)²=r²
X²+Y²=1 ,圆心O(0,0)被称为1单位圆
x²+y²=r²,圆心O(0,0),半径r;
(x-a)²+(y-b)²=r²,圆心O(a,b),半径r。

确定圆的方程主要方法是待定系数法,即列出关于a、b、r的方程组,求a、b、r,或直接求出圆心(a,b)和半径r,一般步骤为:
一般式x²+y²+Dx+Ey+F=0
此方程可用于解决两圆的位置关系
配方化为标准方程:
其圆心坐标:
半径为
此方程满足为圆的方程的条件是: D²+E²-4F>0 若不满足,则不可表示为圆的方程
已知直径的两个端点坐标A(m,n)B(p,q)设圆上任意一点C(x,Y)。

则有:向量AC*BC=0 可推出方程:(X-m)*(X-p)+(Y-n)*(Y-q)=0 整理即可得一般方程。

圆与圆
若两圆的方程分别为C1:(x-x1)²+(y-y1)²=r1²,C2:(x-x2)²+(y-y2)²=r2²:
则两圆外离r1+r2<d;两圆外切r1+r2=d;两圆相交|r1-r2|<d<r1+r2;两圆内切|r1-r2|=d;
点与圆
点P(X1,Y1) 与圆(x-a)^2+(y-b) ^2=r^2的位置关系:
⑴当(x1-a)²+(y1-b) ²>r²时,则点P在圆外。

⑵当(x1-a)²+(y1-b) ²=r²时,则点P在圆上。

⑶当(x1-a)²+(y1-b) ²<r²时,则点P在圆内。

直线与圆
平面内,直线Ax+By+C=0与圆x²+y²+Dx+Ey+F=0的位置关系判断一般方法是:
1.由Ax+By+C=0,可得y=(-C-Ax)/B,(其中B不等于0),代入x²+y²+Dx+Ey+F=0,即成为一个关于x的一元二次方程f(x)=0。

利用判别式b^2-4ac的符号可确定圆与直线的位置关系如下:
如果b²-4ac>0,则圆与直线有2交点,即圆与直线相交。

如果b²-4ac=0,则圆与直线有1交点,即圆与直线相切。

如果b²-4ac<0,则圆与直线有0交点,即圆与直线相离。

2.如果B=0即直线为Ax+C=0,即x=-C/A,它平行于y轴(或垂直于x轴),将x²+y²+Dx+Ey+F=0化为(x-a)²+(y-b) ²=r²。

令y=b,求出此时的两个x值x1、x2,并且规定x1<x2,那么:
当x=-C/A<x1或x=-C/A>x2时,直线与圆相离;
当x1<x=-C/A<x2时,直线与圆相交;
半径r,直径d
在直角坐标系中,圆的标准方程为:(x-a)²+(y-b)²=r²;
x²+y²+Dx+Ey+F=0
=> (x+D/2)²+(y+E/2)²=(D²+E²-4F)/4
=> 圆心坐标为(-D/2,-E/2)
其实只要保证X方Y方前系数都是1就可以直接判断出圆心坐标为(-D/2,-E/2)这可以作为一个结论运用,且r=根号(圆心坐标的平方和-F)
圆上一点的切线方程
(x-a)²+(y-b)²=r²上任意一点(X0,Y0)该点的切线方程:
(X-a)(X0-a)+(Y-b)(Y0-b)=r*2
如果在平面直角坐标系中还可以直接将
直线方程:与圆的方程:联立得出
若>0 则该方程有两个根,即直线与圆有两个交点,相交;
若=0 则该方程有一个根,即直线与圆有一个交点,相切;
若<0 则该方程有零个根,即直线与圆有零个交点,相离。

练习
若直线4x-3y-2=0与圆x²+y²-2ax+4y+a2-12=0总有两个不同交点,则a的取值范围是(-6<a<42. )
圆(x-3)²+(y-3)²=9上到直线3x+4y-11=0的距离等于1的点有( )A.1个B.2个C.3个D.4个
3.使圆(x-2)²+(y+3)²=2上点与点(0,-5)的距离最大的点的坐标是( )A.(5,1) B.(3,-2)C.(4,1) D.( +2,-3)
4.若直线x+y=r与圆x²+y²=r(r>0)相切,则实数r的值等于( )A. B.1 C. D.2
5.直线x-y+4=0被圆x²+y²+4x-4y+6=0截得的弦长等于( )A.8 B.4 C.2 D.4
二、填空题
6.过点P(2,1)且与圆x²+y²-2x+2y+1=0相切的直线的方程为.
7.设集合m={(x,y)|x²+y²≤25},N={(x,y)|(x-a)²+y²≤9},若M∪N=M,则实数a的取值范围是.
8.已知P(3,0)是圆x²+y²-8x-2y+12=0内一点则过点P的最短弦所在直线方程是( ),过点P的最长弦所在直线方程是.
三、解答题
9.已知圆x²+y²+x-6y+m=0和直线x+2y-3=0交于P、Q两点,若OP⊥OQ(O是原点),求m的值.
10.已知直线l:y=k(x-2)+4与曲线C:y=1+x 有两个不同的交点,求实数k的取值范围.
参考答案1.B 2.C 3.B 4.D 5.C 6.x=2或3x-4y-2=0 7.-2≤a≤2 8.x+y-3=0,x-y-3=0 9.m=3 10.( , )两圆内含|r1-r2|>d.
对实数a,b,有
对非负数a,b,有
等号成立条件:当且仅当(即)时
三倍角公式
半角公式
和差公式
积化和差公式
和差化积公式。