高一数学必修二课件第八章 第三节圆的方程.ppt
《高一数学必修二课件第八章 第三节圆的方程.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高一数学必修二课件第八章 第三节圆的方程.ppt(64页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第三节 圆 的 方 程1.1.圆的定义、方程圆的定义、方程定义定义平面内到平面内到_的距离等于的距离等于_的点的轨迹叫做圆的点的轨迹叫做圆 方方程程标标准准(x-a)(x-a)2 2+(y-b)+(y-b)2 2=r=r2 2(r(r0)0)圆心圆心C_C_半径为半径为r r 一一般般x x2 2+y+y2 2+Dx+Dx+Ey+F=0Ey+F=0 充要条件:充要条件:_圆心坐标:圆心坐标:_半径半径r=_r=_定点定点定长定长(a,ba,b)D D2 2+E+E2 2-4F-4F0 02.2.点与圆的位置关系点与圆的位置关系(1)(1)确定方法:比较确定方法:比较_与与_的距离与半径的大小关
2、系的距离与半径的大小关系.(2)(2)三种关系:三种关系:圆的标准方程圆的标准方程(x-a)(x-a)2 2+(y-b)+(y-b)2 2=r=r2 2,点,点M(xM(x0 0,y,y0 0).)._点在圆上;点在圆上;_点在圆外;点在圆外;_点在圆内点在圆内.点点圆心圆心(x(x0 0-a)-a)2 2+(y+(y0 0-b)-b)2 2=r=r2 2(x(x0 0-a)-a)2 2+(y+(y0 0-b)-b)2 2r r2 2(x(x0 0-a)-a)2 2+(y+(y0 0-b)-b)2 2r r2 2判断下面结论是否正确判断下面结论是否正确(请在括号中打请在括号中打“”或或“”).
3、”).(1)(1)确定圆的几何要素是圆心与半径确定圆的几何要素是圆心与半径.().()(2)(2)方程方程(x+a)(x+a)2 2+(y+b)+(y+b)2 2=t=t2 2(tR)(tR)表示圆心为表示圆心为(a,ba,b),半径为,半径为t t的的一个圆一个圆.().()(3)(3)方程方程x x2 2+y+y2 2+ax+2ay+2a+ax+2ay+2a2 2+a-1=0+a-1=0表示圆心为表示圆心为 半径为半径为 的圆的圆.().()(4)(4)方程方程AxAx2 2+Bxy+Cy+Bxy+Cy2 2+Dx+Ey+F=0+Dx+Ey+F=0表示圆的充要条件是表示圆的充要条件是A=C
4、0A=C0,B=0B=0,D D2 2+E+E2 2-4AF-4AF0.()0.()(5)(5)若点若点M(xM(x0 0,y,y0 0)在圆在圆x x2 2+y+y2 2+Dx+Ey+F=0+Dx+Ey+F=0外,则外,则x x0 02 2+y+y0 02 2+Dx+Dx0 0+Ey+Ey0 0+F+F0.()0.()【解析解析】(1)(1)正确正确.圆由其圆心和半径两个要素就确定了圆由其圆心和半径两个要素就确定了.(2)(2)错误错误.当当t0t0时,方程表示圆心为时,方程表示圆心为(-a,-b)(-a,-b),半径为,半径为|t|t|的圆的圆.(3)(3)错误错误.当当a a2 2+(2
5、a)+(2a)2 2-4(2a-4(2a2 2+a-1)+a-1)0 0即即-2-2a a 时才表示圆时才表示圆.(4)(4)正确正确.因为因为A=C0,B=0,DA=C0,B=0,D2 2+E+E2 2-4AF-4AF0 0得方程得方程AxAx2 2+Bxy+Cy+Bxy+Cy2 2+Dx+Ey+FDx+Ey+F=0=0表示圆,反之也成立表示圆,反之也成立.(5)(5)正确正确.因为点因为点M(xM(x0 0,y,y0 0)在圆外,所以在圆外,所以答案答案:(1)(2)(1)(2)(3)(3)(4)(5)(4)(5)1.1.圆心为点圆心为点(0(0,1)1),半径为,半径为2 2的圆的标准方
6、程为的圆的标准方程为()()(A)(x-1)(A)(x-1)2 2+y+y2 2=4 (B)x=4 (B)x2 2+(y-1)+(y-1)2 2=2=2(C)x(C)x2 2+(y-1)+(y-1)2 2=4 (D)(x-1)=4 (D)(x-1)2 2+y+y2 2=2=2【解析解析】选选C.C.由已知得圆的标准方程为由已知得圆的标准方程为(x-0)(x-0)2 2+(y-1)+(y-1)2 2=2=22 2,即,即x x2 2+(y-1)+(y-1)2 2=4.=4.2.2.圆圆x x2 2+y+y2 2-4x+6y=0-4x+6y=0的圆心坐标和半径分别是的圆心坐标和半径分别是()()(
7、A)(2(A)(2,3)3),13 (B)(-213 (B)(-2,3)3),1313(C)(-2(C)(-2,-3)-3),(D)(2(D)(2,-3)-3),【解析解析】选选D.D.由由x x2 2+y+y2 2-4x+6y=0-4x+6y=0得得(x-2)(x-2)2 2+(y+3)+(y+3)2 2=13=13,故圆心坐,故圆心坐标为标为(2(2,-3)-3),半径为,半径为3.3.若点若点(2(2,3)3)在在C:(x-1)C:(x-1)2 2+(y-2)+(y-2)2 2=r=r2 2内,则内,则()()(A)rA)r=(B)=(B)(C)rC)r (D)(D)【解析解析】选选B.
8、B.由已知得由已知得 即即或或r r4.4.方程方程x x2 2+y+y2 2+4mx-2y+5m=0+4mx-2y+5m=0表示圆的充要条件是表示圆的充要条件是()()(A)(A)m m1 (B)m1 (B)m1 1(C)mC)m (D)mD)m 或或m m1 1【解析解析】选选D.D.由已知得充要条件为由已知得充要条件为(4m)(4m)2 2+(-2)+(-2)2 2-4-45m5m0 0,即,即4m4m2 2-5m+1-5m+10 0,解得:,解得:5.5.已知点已知点A(1,2)A(1,2)在圆:在圆:x x2 2+y+y2 2+ax-2y+b=0+ax-2y+b=0上,且点上,且点A
9、 A关于直线关于直线x-x-y y=0=0的对称点的对称点B B也在圆上,则也在圆上,则a=_,b=_.a=_,b=_.【解析解析】方法一:点方法一:点A(1,2)A(1,2)关于直线关于直线x-yx-y=0=0的对称点为的对称点为B(2,1)B(2,1),又因为,又因为A A,B B两点都在圆上,两点都在圆上,所以所以方法二:易知圆心在方法二:易知圆心在y=xy=x上,上,即即a=-2,a=-2,又又点点A(1,2)A(1,2)在圆在圆x x2 2+y+y2 2-2x-2y+b=0-2x-2y+b=0上,上,1 12 2+2+22 2-2-21-21-22+b=0,b=1.2+b=0,b=1
10、.答案答案:-2 1-2 1考向考向 1 1 确定圆的方程确定圆的方程【典例典例1 1】(1)(2013(1)(2013益阳益阳模拟模拟)过点过点A(6A(6,0)0),B(1B(1,5)5),且圆,且圆心心C C在直线在直线l:2x-7y+8=02x-7y+8=0上的圆的方程为上的圆的方程为_._.(2)(2)已知已知A(0A(0,1)1),B(2B(2,1)1),C(3C(3,4)4),D(-1D(-1,2)2),问这四点能,问这四点能否在同一个圆上?为什么?否在同一个圆上?为什么?【思路点拨思路点拨】(1)(1)可根据已知条件,先求其圆心可根据已知条件,先求其圆心C C的坐标,再求的坐标
11、,再求圆的半径圆的半径r=|AC|r=|AC|;也可用待定系数法,设出圆的标准方程或一;也可用待定系数法,设出圆的标准方程或一般方程,依据已知条件构建关于般方程,依据已知条件构建关于a,b,ra,b,r或或D,E,FD,E,F的方程组求解的方程组求解.(2)(2)先求过先求过A A,B B,C C三点的圆的方程,再验证点三点的圆的方程,再验证点D D与圆的位置关与圆的位置关系即可系即可.【规范解答规范解答】(1)(1)方法一:方法一:A(6A(6,0)0),B(1B(1,5)5),线段线段ABAB的中点坐标为的中点坐标为ABAB垂直平分线方程为垂直平分线方程为即即x-y-1=0.x-y-1=0
12、.由方程组由方程组 得圆心得圆心C C的坐标为的坐标为(3(3,2).2).又半径又半径所求圆的方程为所求圆的方程为(x-3)(x-3)2 2+(y-2)+(y-2)2 2=13.=13.方法二:设所求圆的方程为方法二:设所求圆的方程为(x-a)(x-a)2 2+(y-b)+(y-b)2 2=r=r2 2.由已知,得由已知,得所求圆的方程为所求圆的方程为(x-3)(x-3)2 2+(y-2)+(y-2)2 2=13.=13.方法三:设所求圆的方程为方法三:设所求圆的方程为x x2 2+y+y2 2+Dx+Ey+F=0(D+Dx+Ey+F=0(D2 2+E+E2 2-4F-4F0)0),则则所求
13、圆的方程为所求圆的方程为x x2 2+y+y2 2-6x-4y=0-6x-4y=0,即即(x-3)(x-3)2 2+(y-2)+(y-2)2 2=13.=13.答案答案:(x-3)(x-3)2 2+(y-2)+(y-2)2 2=13=13(2)(2)能能.设经过设经过A A,B B,C C三点的圆的方程为三点的圆的方程为x x2 2+y+y2 2+Dx+Ey+F=0(D+Dx+Ey+F=0(D2 2+E+E2 2-4F-4F0)0),则则故经过故经过A A,B B,C C三点的圆的方程为三点的圆的方程为x x2 2+y+y2 2-2x-6y+5=0.-2x-6y+5=0.即即(x-1)(x-1
14、)2 2+(y-3)+(y-3)2 2=5.=5.把点把点D D的坐标的坐标(-1(-1,2)2)代入上面方程的左边,得代入上面方程的左边,得(-1-1)(-1-1)2 2+(2-+(2-3)3)2 2=5.=5.所以点所以点D D在经过在经过A A,B B,C C三点的圆上,故三点的圆上,故A A,B B,C C,D D四点四点在同一个圆上在同一个圆上.【互动探究互动探究】若将本例题若将本例题(1)(1)中条件变为中条件变为“经过点经过点A(6A(6,0)0),且,且与直线与直线l:2x-3y+13=0:2x-3y+13=0相切于点相切于点B(1B(1,5)5)的圆的圆”,结果如何?,结果如
15、何?【解析解析】依题设可知,圆心在过切点依题设可知,圆心在过切点B(1B(1,5)5)且与且与l垂直的直线垂直的直线上,其斜率为上,其斜率为 所以方程为所以方程为 即即3x+2y-13=0.3x+2y-13=0.又圆心在又圆心在ABAB的垂直平分线的垂直平分线x-y-1=0 x-y-1=0上,上,由由 得圆心得圆心(3(3,2).2).半径半径 因此所求圆的方程为因此所求圆的方程为(x-3)(x-3)2 2+(y-2)+(y-2)2 2=13.=13.【拓展提升拓展提升】1.1.求圆的方程的两种方法求圆的方程的两种方法(1)(1)直接法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,直接法:根据圆
16、的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程进而写出方程.(2)(2)待定系数法:待定系数法:若已知条件与圆心若已知条件与圆心(a,ba,b)和半径和半径r r有关,则设圆的标准方程,有关,则设圆的标准方程,依据已知条件列出关于依据已知条件列出关于a a,b b,r r的方程组,从而求出的方程组,从而求出a a,b b,r r的的值值;若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择圆的一般方程,若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择圆的一般方程,依据已知条件列出关于依据已知条件列出关于D D,E E,F F的方程组,进而求出的方程组,进而求出D D,E E,F F的的值值.2.2.确定圆心位置
17、的方法确定圆心位置的方法(1)(1)圆心在过切点且与切线垂直的直线上圆心在过切点且与切线垂直的直线上.(2)(2)圆心在圆的任意弦的垂直平分线上圆心在圆的任意弦的垂直平分线上.(3)(3)两圆相切时,切点与两圆圆心共线两圆相切时,切点与两圆圆心共线.【变式备选变式备选】求圆心在直线求圆心在直线y=-4xy=-4x上,并且与直线上,并且与直线l:x+y-1=0:x+y-1=0相相切于点切于点P(3P(3,-2)-2)的圆的方程的圆的方程.【解析解析】方法一:设圆心方法一:设圆心C(a,-4a)C(a,-4a),由题意得:由题意得:即即a a2 2-2a+1=0-2a+1=0,解得,解得a=1a=
18、1,圆心圆心C(1C(1,-4)-4),r=|PC|=r=|PC|=圆的标准方程为圆的标准方程为(x-1)(x-1)2 2+(y+4)+(y+4)2 2=8.=8.方法二:过切点方法二:过切点P P且与且与l垂直的直线是垂直的直线是y+2=x-3y+2=x-3,即,即x-y-5=0.x-y-5=0.由由 得圆心得圆心(1(1,-4)-4),于是于是r=r=圆的方程为圆的方程为(x-1)(x-1)2 2+(y+4)+(y+4)2 2=8.=8.考向考向 2 2 与圆有关的最值问题与圆有关的最值问题【典例典例2 2】(1)(2013(1)(2013长沙长沙模拟模拟)在圆在圆x x2 2+y+y2
19、2-2x-6y=0-2x-6y=0内,过点内,过点E E(0(0,1)1)的最长弦和最短弦分别为的最长弦和最短弦分别为ACAC和和BDBD,则四边形,则四边形ABCDABCD的面积的面积为为()()(2)(2)已知实数已知实数x x,y y满足方程满足方程x x2 2+y+y2 2-4x+1=0.-4x+1=0.求求 的最大值和最小值;的最大值和最小值;求求y-xy-x的最大值和最小值;的最大值和最小值;求求x x2 2+y+y2 2的最大值和最小值的最大值和最小值.【思路点拨思路点拨】(1)(1)由图形的几何性质判断并求得最长弦由图形的几何性质判断并求得最长弦ACAC和最和最短弦短弦BDBD
20、是关键是关键.(2)(2)充分利用所求代数式的几何意义,运用几何法求解充分利用所求代数式的几何意义,运用几何法求解.为为点点(x,yx,y)与原点连线的斜率与原点连线的斜率.y-xy-x表示动直线表示动直线y=y=x+bx+b在在y y轴上的轴上的截距;截距;x x2 2+y+y2 2表示点表示点(x,yx,y)与原点的距离的平方,也可以消去与原点的距离的平方,也可以消去一个元,转化为在函数定义域内求最值一个元,转化为在函数定义域内求最值.【规范解答规范解答】(1)(1)选选B.B.由题意可知,圆的圆心坐标是由题意可知,圆的圆心坐标是(1(1,3)3),半径是半径是 且点且点E(0E(0,1)
21、1)位于该圆内,位于该圆内,由图形的几何性质得,过点由图形的几何性质得,过点E(0E(0,1)1)的最短弦是以该点为中点的最短弦是以该点为中点的弦,的弦,最短弦长最短弦长而过而过E(0E(0,1)1)的最长弦长等于该圆的直径,即的最长弦长等于该圆的直径,即 且且ACBDACBD,S S四边形四边形ABCDABCD=(2)(2)原方程可化为原方程可化为(x-2)(x-2)2 2+y+y2 2=3,=3,表示以表示以(2,0)(2,0)为圆心,为圆心,为半为半径的圆,径的圆,的几何意义为点的几何意义为点(x,yx,y)与原点连线的斜率与原点连线的斜率.所以设所以设 即即y=y=kxkx,当直线与圆
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高一数学必修二课件第八章 第三节圆的方程 数学 必修 课件 第八 第三 节圆 方程
限制150内