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第 03 讲 圆的方程 (精讲)
目录
第一部分:知识点精准记忆
第二部分:典型例题剖析
题型一:求圆的方程
题型二:与圆有关的轨迹问题
题型三:与圆有关的最值问题
角度1:考查目标函数的几何意义求最值
角度2:利用对称性求最值
第一部分:知 识 点 精 准 记 忆
知识点一:圆的定义和圆的方程
1、圆的定义
平面内到定点的距离等于定长的点的集合叫作圆,定点称为圆心,定长称为圆的半径.
如图,在平面直角坐标系中, 的圆心 的坐标为 , 半径为 , 为圆上任意一点,
可用集合表示为:
2、圆的标准方程
我们把方程 称为圆心为 半径为 的圆的标准方程.
3、圆的一般式方程
对 于 方 程 ( 为 常 数 ) , 当 时 , 方 程
叫做圆的一般方程.
①当 时,方程表示以 为圆心,以 为半径的圆;
②当 时,方程表示一个点③当 时,方程不表示任何图形
说明:圆的一般式方程特点:① 和 前系数相等(注意相等,不一定要是1)且不为0;②没有
项;③ .
知识点二:点与圆的位置关系
判断点 与 : 位置关系的方法:
(1)几何法(优先推荐)
设 到圆心 的距离为 ,则
① 则点 在 外
② 则点 在 上
③ 则点 在 内
(2)代数法
将点 带入 : 方程内
①点 在 外
②点 在 上
③点 在 内
知识点三:圆上的点到定点的最大、最小距离
设 的方程 ,圆心 ,点 是 上的动点,点 为平面内一点;记
;
①若点 在 外,则 ;
②若点 在 上,则 ;
③若点 在 内,则 ;
第二部分:典 型 例 题 剖 析
题型一:求圆的方程典型例题
例题1.(2022·山西·朔州市平鲁区李林中学高二阶段练习)一个圆经过点 与点 ,圆心
在直线 上,求此圆的标准方程.
例题2.(2022·安徽宿州·高二期中)求下列圆的方程
(1)圆 经过坐标原点, 和 ;
(2)圆 的圆心在 轴上,并且过 和 两点.
例题3.(2022·吉林·长春市文理高中有限责任公司高二阶段练习)已知 三个顶点的坐标分别是
, , ,过 点的直线 把 面积平分.
(1)求直线 的方程;
(2)求 的外接圆的方程.
例题4.(2022·全国·高三专题练习)已知一个圆过 ,求这个圆的方程.
同类题型归类练
1.(2022·河北师范大学附属中学高二阶段练习)平面直角坐标系 中,圆C过点 ,和点
,且圆心C在直线 上,求圆C的标准方程.2.(2022·北京市玉渊潭中学高二期中)求满足下列条件的圆的方程.
(1)经过点 ,圆心为点 ;
(2)经过点 ,且圆心在 轴上.
3.(2022·山西省长治市第二中学校高二阶段练习) 的三个顶点分别是 、 、 .
(1)求边 上的中线所在直线的方程;
(2)求 的外接圆的方程.
4.(2022·江苏·高二课时练习)已知圆 经过点 , , .求圆 的方程.
题型二:与圆有关的轨迹问题
典型例题
例题1.(2022·浙江·长兴县教育研究中心高二期中)已知 是圆 上的动点, 是圆的
切线, ,则点 的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.例题2.(2022·江苏连云港·高二期中)己知点 和点 ,动点 与点 的距离是它与点
的距离的 倍,则点 的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
例题3.(2022·湖南·长沙市实验中学高二阶段练习)当点 在圆 上运动时,连接点 与定
点 ,则线段 的中点 的轨迹方程为________.
例题4.(2022·山东省青岛第十九中学高二期中)已知圆 的圆心在直线 上,并经过点
,与直线 相切.
(1)求圆C的方程;
(2)已知 ,动点 到圆 的切线长等于 的2倍,求出点 的轨迹 方程.
例题5.(2022·河南·商城县观庙高级中学高二阶段练习(理))已知圆 经过点 、 ,
且它的圆心在直线 上.
(1)求圆 的标准方程;
(2)若点 为圆 上任意一点,且点 ,求线段 中点 的轨迹方程.
同类题型归类练
1.(2022·云南西双版纳·二模(文))已知圆 ,圆 ,过动点P分别作
圆 、圆 的切线PA,PB(A,B为切点),使得 ,则动点P的轨迹方程为( ).
A. B.
C. D.
2.(2022·天津市第九十五中学益中学校高二期中)已知动点 与两个定点 , 的距离之比为 ,则动点 的轨迹方程为______.
3.(2022·辽宁·阜新市第二高级中学高二期中)(1)已知圆C经过坐标原点和点 ,且与直线 相
切,则圆C的方程;
(2)已知 , ,动点P满足 .求点P的轨迹方程C.
4.(2022·四川省绵阳南山中学高二期中(文))已知圆 经过点 , ,且圆 与 轴相切.
(1)求圆 的一般方程;
(2)设 是圆 上的动点,求线段 的中点 的轨迹方程.
5.(2022·江苏·邵伯高级中学高二阶段练习)(1)已知两定点 ,若动点P满足
,则P的轨迹方程.
(2)已知线段 的中点C的坐标是 ,端点A在圆 上运动,则线段 的端点B的轨
迹方程.
题型三:与圆有关的最值问题
角度1:考查目标函数的几何意义求最值
典型例题
例题1.(2022·河南·驻马店市第二高级中学高二阶段练习)若实数 , 满足条件 ,则
的范围是______.
例题2.(2022·四川省内江市第六中学高二阶段练习(理))已知实数 满足方程 .(1)求 的最大值和最小值;
(2)求 的最大值和最小值.
例题3.(2022·四川·雅安中学高二阶段练习)已知点 在圆 上.
(1)求 的最大值和最小值;
(2)求 的最大值和最小值;
(3)求 的最大值和最小值.
同类题型归类练
1.(2022·广东·深圳市南头中学高二期中)实数x,y,满足 ,则 的最大值是______.
2.(2022·辽宁·沈阳二十中高二阶段练习)已知实数 、 满足方程 .求:
(1) 的取值范围为______;
(2) 的取值范围;
(3) 的取值范围.
3.(2022·河南开封·高二阶段练习)已知 为圆 上任意一点.
(1)求 的取值范围;
(2)求 的最大值和最小值.角度2:利用对称性求最值
典型例题
例题1.(2022·全国·高三专题练习)已知 分别是直线 和圆 上的动点,
圆 与 轴正半轴交于点 ,则 的最小值为
A. B. C. D.
例题2.(2022·广东·广州市第一中学高二期中)已知圆 及点 ,设 ,
分别是直线 和圆 上的动点,则 的最小值为__________.
同类题型归类练
1.(2021·江西·上高二中高二阶段练习(理))已知圆 及点 ,点P、Q分别是直
线 和圆C上的动点,则 的最小值为__________.
2.(2021·全国·高二专题练习)已知圆 , 是圆 上的任意一点, 为直线
上任意一点, ,则 的最小值为________.