资料简介
第四章 § 4.1 圆的方程
4.1.2 圆的一般方程1.掌握圆的一般方程及其特点;
2.会将圆的一般方程化为圆的标准方程,并能熟练地指出圆心的位
置和半径的大小;
3.能根据某些具体条件,运用待定系数法确定圆的方程.
问题导学 题型探究 达标检测
学习目标问题导学 新知探究 点点落实
知识点 圆的一般方程
思考1 方程x2+y2-2x+4y+1=0,x2+y2-2x+4y+6=0分别表示什
么图形?
答案 对方程x2+y2-2x+4y+1=0配方得:(x-1)2+(y+2)2=4,
表示以(1,-2)为圆心,半径为2的圆,
方程x2+y2-2x+4y+6=0配方得(x-1)2+(y+2)2=-1不表示任何图形.
答案思考2 对于方程x2+y2+Dx+Ey+F=0是否表示圆?
答案
当D2+E2-4F>0时,方程 条件 图形
x2+y2+Dx+Ey
+F=0
D2+E2-4F0
表示以 为圆心,
以 为半径的圆
返回题型探究 重点难点 个个击破
类型一 圆的一般方程的概念
例1 若方程x2+y2+2mx-2y+m2+5m=0表示圆,求实数m的取值范
围,并写出圆心坐标和半径.
解 由表示圆的条件,
得(2m)2+(-2)2-4(m2+5m)>0,
反思与感悟 解析答案反思与感悟
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.跟踪训练1 (1)若方程2x2+2y2+2ax-2ay=0(a≠0)表示圆,则圆心坐
标和半径分别为________________;
解 方程2x2+2y2+2ax-2ay=0(a≠0)
解析答案(2)点M、N在圆x2+y2+kx+2y-4=0上,且点M、N关于直线x-y+1
=0对称,则该圆的面积为_____.
由圆的性质知直线x-y+1=0经过圆心,
解析答案
∴该圆的面积为9π.
9π类型二 求圆的一般方程
例2 已知A(2,2),B(5,3),C(3,-1).
(1)求△ABC的外接圆的方程;
解 设△ABC外接圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
由题意得
解析答案
即△ABC的外接圆方程为x2+y2-8x-2y+12=0.(2)若点M(a,2)在△ABC的外接圆上,求a的值.
解 由(1)知,△ABC的外接圆方程为x2+y2-8x-2y+12=0,
∵点M(a,2)在△ABC的外接圆上,
∴a2+22-8a-2×2+12=0,
即a2-8a+12=0,
解得a=2或6.
解析答案反思与感悟反思与感悟
应用待定系数法求圆的方程时,
(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.跟踪训练2 求经过点A(-2,-4)且与直线x+3y-26=0相切于点B(8,6)
的圆的方程.
解 设圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,
由题意得
解析答案类型三 与圆有关的轨迹方程
例3 已知点P在圆C:x2+y2-8x-6y+21=0上运动,求线段OP的中
点M的轨迹方程.
解析答案反思与感悟反思与感悟
解 设点M(x,y),点P(x0,y0),
∵点P(x0,y0)在圆C:x2+y2-8x-6y+21=0上,
∴(2x)2+(2y)2-8×(2x)-6×(2y)+21=0.反思与感悟
用代入法求轨迹方程的一般步骤返回
跟踪训练3 已知圆O的方程为x2+y2=9,求经过点A(1,2)的圆的弦的
中点P的轨迹.
解析答案解 设动点P的坐标为(x,y),
当AP斜率不存在时,中点P的坐标为(1,0).
当AP的斜率存在时,设过点A的弦为MN,且M(x1,y1),N(x2,y2).
解析答案
∵M,N在圆O上,
又∵点P为中点,又∵M,N,A,P四点共线,
∴中点P的轨迹方程是x2+y2-x-2y=0,
经检验,点(1,0)适合上式.
综上所述,
返回1 2 3达标检测 4 5
解析答案
1.圆x2+y2-2x+4y=0的圆心坐标为( )
A.(1,2) B.(1,-2)
C.(-1,2) D.(-1,-2)
解析 将圆的方程化为标准方程:(x-1)2+(y+2)2=5,可知其圆心
坐标是(1,-2).
B1 2 3 4 5
解析答案
2.将圆x2+y2-2x-4y+1=0平分的直线是( )
A.x+y-1=0 B.x+y+3=0
C.x-y+1=0 D.x-y+3=0
解析 因为圆心是(1,2),所以将圆心坐标代入各选项验证知选C.
C1 2 3 4 5
3.方程x2+y2-x+y+m=0表示一个圆,则m的取值范围是( )
解析 由D2+E2-4F>0,
得(-1)2+12-4m>0,
B
解析答案1 2 3 4 5
解析答案
4.已知圆C:x2+y2+Dx+Ey+3=0,圆心在直线x+y-1=0上,且圆
心在第二象限,半径为 ,求圆的一般方程.1 2 3 4 5
因为圆心在直线x+y-1=0上,
所以圆的一般方程为x2+y2+2x-4y+3=0.1 2 3 4 5
解析答案
5.如图,已知线段AB的中点C的坐标是(4,3),端点A在圆(x+1)2+y2=4
上运动,求线段AB的端点B的轨迹.1 2 3 4 5解 设B点坐标是(x,y),点A的坐标是(x0,y0),
由于点C的坐标是(4,3)且点C是线段AB的中点,
于是有x0=8-x ,y0=6-y . ①
因为点A在圆(x+1)2+y2=4上运动,
所以点A的坐标满足方程(x+1)2+y2=4,
把①代入②,得(8-x+1)2+(6-y)2=4,
整理,得(x-9)2+(y-6)2=4.
所以,点B的轨迹是以(9,6)为圆心,半径长为2的圆.规律与方法
1.判断二元二次方程表示圆要“两看”:
一看方程是否具备圆的一般方程的特征;二看它能否表示圆.此时判
D2+E2-4F是否大于0;或直接配方变形,判断等号右边是否为大于
零的常数.
2.待定系数法求圆的方程
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,
再用待定系数法分别求出常数D、E、F.3.求轨迹方程的一般步骤
(1)建立适当坐标系,设出动点M的坐标(x,y).
(2)列出点M满足条件的集合.
(3)用坐标表示上述条件,列出方程f(x,y)=0.
(4)将上述方程化简.
(5)证明化简后的以方程的解为坐标的点都是轨迹上的点.
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