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专题2.6 圆的标准方程
教学目标
①理解圆的定义及确定圆的几何要素。
②理解与掌握平面直角坐标系中圆的标准方程.。
③会根据相关条件写出圆的标准方程及圆的圆心,半径。
教学重难点
教学重点:圆的标准方程、根据条件求圆的方程
教学难点:圆方程的求解和应用
知识点01 圆的定义
平面内到 的距离等于 的点的集合叫作圆,定点称为 ,定长称为
.
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:
知识点02 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.
【即学即练】已知点
,
,则以
为直径的圆的方程为( )
A.
B.
C.
D.
知识点03 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
②
则点
在
③
则点
在
(2)代数法
将点
带入
:
方程内
①点
在
②点
在
③点
在
【即学即练】已知圆
,则下列点在圆C 内的是( )
A.
B.
C.
D.
知识点04 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
【即学即练】已知
与圆
上的动点
,则
两点间距离的取值范围是 .
题型01 求圆的标准方程
【典例1】
的三个顶点分别是
,
,
,求
的外接圆的标准方程.
【变式1】已知点
,则以
为直径的圆的方程为( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】已知圆C 的圆心在直线
上,且圆C 经过点
,
,则圆C 的标准方程是
.
【变式3】已知圆
的圆心在直线
上,且圆
经过点
,
,则圆
的方程是 .
【变式4】求过两点
和
,且圆心在
轴上的圆的标准方程.
圆的标准方程的两种求法
(1)几何法:利用图形的平面几何性质,如"弦的中垂线必过圆心"," 两条弦的中垂线的交点必为圆
心",以及中点坐标公式、两点间距离公式等,直接求出圆心坐标和半径,进而得到圆的标准方程.
(2)待定系数法:由三个独立条件得到三个方程,解方程组可得到圆的标准方程中三个参数,从而确定
圆的标准方程.它是求圆的方程最常用的方法,一般步骤是:
①设————设所求圆的方程为
;
②列——由已知条件,建立关于
,
,
的方程组;③解———解方程组,求出
,
,
;
④代————将
,
,
代入所设方程,得所求圆的方程.
题型02 由圆的方程求圆心或半径
【典例1】已知圆M:
,则圆心坐标和半径分别为( )
A.
,4
B.
,4
C.
,2
D.
,2
【变式1】给定圆的方程
,则过坐标原点和圆心的直线方程为( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】已知圆
,则其圆心和半径分别为( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】圆
的圆心坐标和半径分别为( )
A.
,
B.
,
C.
,3
D.
,3
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,为其优点.
题型03 点与圆的位置关系
【典例1】已知
,
是方程
的两个不等实数根,则点
与圆
:
的位置关
系是( )
A.
在圆内
B.
在圆上
C.
在圆外
D.无法确定
【变式1】点
与圆
的位置关系是( )
A.
在
外
B.
在
上
C.
在
内
D.不确定,与
的取值有关
【变式2】点
与圆
(
)的位置关系为( ).
A.点
在圆外
B.点
在圆上
C.点
在圆内
D.与
的取值有关,无法确定
【变式3】已知点
,圆的标准方程为
,则点P( )
A.在圆内
B.在圆上
C.在圆外
D.与a 的取值有关
【变式4】点
与圆
的位置关系是( )
A.点在圆上
B.点在圆内
C.点在圆外
D.不确定
题型04 与圆有关的最值问题
【典例1】已知点
是圆
上任意一点,则
的最大值为( )
A.5
B.6
C.25
D.36
【变式1】如果实数
满足
,那么
的最小值是( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】已知圆
上一点
,则
的最大值为 .
【变式3】设
为坐标原点,
为圆
上的动点,则
的最大值为 .
【变式4】在圆
上与点
距离最大的点的坐标是 .
题型05 与圆有关的对称问题
【典例1】过点
的直线将
的面积分为相等的两部分,求直线方程 .
【变式1】已知圆C:
关于直线
对称,求圆心C 坐标为 .
【变式2】已知圆
的一条对称轴是直线
,则
.
【变式3】若直线
是圆
的一条对称轴,则
.
【变式4】圆
关于直线
对称,则
.
题型06 轨迹方程
【典例1】已知圆
:
,
为圆
上任一点,
为定点,
的中点为
.求:动点
的轨迹方程
【变式1】已知等腰三角形
的一个顶点为
,底边的一个端点为
,则底边的另一个端点
的轨迹方程为( )
A.
(
且
)
B.
(
且
)
C.
(
且
)D.
(
且
)
【变式2】已知点
,若点
在圆
:
上运动,则线段
的中点
的轨迹方程
为( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】已知点P 在圆
上运动,
为坐标原点,则线段
的中点的轨迹方程为( )
A.
B.
C.
D.
【变式4】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
的轨迹方程是 .
1.已知圆心在
轴上的圆过点
且与
轴相切,则该圆的标准方程为( )
A.
B.
C.
D.
2.已知圆
,则下列各点在圆
上的是( )
A.
B.
C.
D.
3.若直线
是圆
的一条对称轴,则
( ).
A.
B.0
C.
D.1
4.圆心为
且过原点的圆的方程是( )
A.
B.
C.
D.
5.以点
为圆心,且与
轴相切的圆的标准方程为( )
A.
B.
C.
D.
6.以
,
为直径的两个端点的圆的方程为( )
A.
B.
C.
D.
7.已知圆
经过点
,则其圆心到原点的距离的最大值为( )
A.4
B.5
C.6
D.7
8.若点
是圆
:
上一点,则
的最小值为( )
A.2
B.4
C.6
D.8
9.(多选)已知圆
的半径为2,则下列说法正确的是( )
A.
B.点
在圆
的外部
C.圆
与圆
外切
D.当直线
平分圆
的周长时,
10.已知圆
的圆心在直线
上,且圆
经过点
,则圆
的标准方程是 .
11.已知圆
经过点
,
,且圆心
在
轴上.求圆
的标准方程.
12.已知圆
关于直线
对称的图形为圆
,求圆
的方程.