高中数学吧必修2第四章知识点总结4.1.1 圆的标准方程1、圆的标准方程:222()()x a y b r -+-=圆心为A(a,b),半径为r 的圆的方程2、点00(,)M x y 与圆222()()x a y b r -+-=的关系的判断方法:(1)2200()()x a y b -+->2r ,点在圆外 (2)2200()()x a y b -+-=2r ,点在圆上 (3)2200()()x a y b -+-<2r ,点在圆内4.1.2 圆的一般方程1、圆的一般方程:022=++++F Ey Dx y x2、圆的一般方程的特点:(1)①x2和y2的系数相同,不等于0. ②没有xy 这样的二次项.(2)圆的一般方程中有三个特定的系数D 、E 、F ,因之只要求出这三个系数,圆的方程就确定了. (3)、与圆的标准方程相比较,它是一种特殊的二元二次方程,代数特征明显,圆的标准方程则指出了圆心坐标与半径大小,几何特征较明显。
4.2.1 圆与圆的位置关系1、用点到直线的距离来判断直线与圆的位置关系.设直线l :0=++c by ax ,圆C :022=++++F Ey Dx y x ,圆的半径为r ,圆心)2,2(ED --到直线的距离为d ,则判别直线与圆的位置关系的依据有以下几点:(1)当r d >时,直线l 与圆C 相离;(2)当r d =时,直线l 与圆C 相切; (3)当r d <时,直线l 与圆C 相交;4.2.2 圆与圆的位置关系两圆的位置关系.设两圆的连心线长为l ,则判别圆与圆的位置关系的依据有以下几点:(1)当21r r l +>时,圆1C 与圆2C 相离;(2)当21r r l +=时,圆1C 与圆2C 外切; (3)当<-||21r r 21r r l +<时,圆1C 与圆2C 相交;(4)当||21r r l -=时,圆1C 与圆2C 内切;(5)当||21r r l -<时,圆1C 与圆2C 内含;4.2.3 直线与圆的方程的应用1、利用平面直角坐标系解决直线与圆的位置关系;2、过程与方法用坐标法解决几何问题的步骤:第一步:建立适当的平面直角坐标系,用坐标和方程表示问题中的几何元素,将平面几何问题转化为代数问题;第二步:通过代数运算,解决代数问题; 第三步:将代数运算结果“翻译”成几何结论.4.3.1空间直角坐标系1、点M 对应着唯一确定的有序实数组),,(z y x ,x 、y 、z 分别是P 、Q 、R 在x 、y 、z 轴上的坐标2、有序实数组),,(z y x ,对应着空间直角坐标系中的一点3、空间中任意点M 的坐标都可以用有序实数组),,(z y x 来表示,该数组叫做点M 在此空间直角坐标系中的坐标,记M ),,(z y x ,x 叫做点M 的横坐标,y 叫做点M 的纵坐标,z 叫做点M 的竖坐标。
4.3.2空间两点间的距离公式1、空间中任意一点),,(1111z y x P 到点),,(2222z y x P 之间的距离公式22122122121)()()(z z y y x x P P -+-+-=同步检测第四章 圆与方程一、选择题,1.若圆C 的圆心坐标为(2,-3),且圆C 经过点M (5-7),则圆C 的半径为(). A .5B .5C .25D .102.过点A (1,-1),B (-1,1)且圆心在直线x +y -2=0上的圆的方程是(). A .(x -3)2+(y +1)2=4 B .(x +3)2+(y -1)2=4 C .(x -1)2+(y -1)2=4D .(x +1)2+(y +1)2=43.以点(-3,4)为圆心,且与x 轴相切的圆的方程是().A.(x-3)2+(y+4)2=16B.(x+3)2+(y-4)2=16C.(x-3)2+(y+4)2=9D.(x+3)2+(y-4)2=194.若直线x+y+m=0与圆x2+y2=m相切,则m为().A.0或2B.2C.2D.无解5.圆(x-1)2+(y+2)2=20在x轴上截得的弦长是().A.8B.6C.62D.436.两个圆C1:x2+y2+2x+2y-2=0与C2:x2+y2-4x-2y+1=0的位置关系为().A.内切B.相交C.外切D.相离7.圆x2+y2-2x-5=0与圆x2+y2+2x-4y-4=0的交点为A,B,则线段AB的垂直平分线的方程是().A.x+y-1=0B.2x-y+1=0C.x-2y+1=0D.x-y+1=08.圆x2+y2-2x=0和圆x2+y2+4y=0的公切线有且仅有().A.4条B.3条C.2条D.1条9.在空间直角坐标系中,已知点M(a,b,c),有下列叙述:点M关于x轴对称点的坐标是M1(a,-b,c);点M关于y oz平面对称的点的坐标是M2(a,-b,-c);点M关于y轴对称的点的坐标是M3(a,-b,c);点M关于原点对称的点的坐标是M4(-a,-b,-c).其中正确的叙述的个数是().A.3B.2C.1D.010.空间直角坐标系中,点A(-3,4,0)与点B(2,-1,6)的距离是().A.243B.221C.9D.86二、填空题11.圆x2+y2-2x-2y+1=0上的动点Q到直线3x+4y+8=0距离的最小值为.12.圆心在直线y=x上且与x轴相切于点(1,0)的圆的方程为.13.以点C(-2,3)为圆心且与y轴相切的圆的方程是.14.两圆x2+y2=1和(x+4)2+(y-a)2=25相切,试确定常数a的值.15.圆心为C(3,-5),并且与直线x-7y+2=0相切的圆的方程为.16.设圆x2+y2-4x-5=0的弦AB的中点为P(3,1),则直线AB的方程是.三、解答题17.求圆心在原点,且圆周被直线3x+4y+15=0分成1∶2两部分的圆的方程.18.求过原点,在x轴,y轴上截距分别为a,b的圆的方程(ab≠0).19.求经过A(4,2),B(-1,3)两点,且在两坐标轴上的四个截距之和是2的圆的方程.20.求经过点(8,3),并且和直线x =6与x =10都相切的圆的方程.第四章 圆与方程参考答案一、选择题 1.B圆心C 与点M 的距离即为圆的半径,227+3-+5-2)()(=5. 2.C解析一:由圆心在直线x +y -2=0上可以得到A ,C 满足条件,再把A 点坐标 (1,-1)代入圆方程.A 不满足条件.∴选C .解析二:设圆心C 的坐标为(a ,b ),半径为r ,因为圆心C 在直线x +y -2=0上,∴b =2-a .由|CA |=|CB |,得(a -1)2+(b +1)2=(a +1)2+(b -1)2,解得a =1,b =1.因此所求圆的方程为(x -1)2+(y -1)2=4.解析:∵与x 轴相切,∴r =4.又圆心(-3,4), ∴圆方程为(x +3)2+(y -4)2=16. 4.B解析:∵x +y +m =0与x 2+y 2=m 相切, ∴(0,0)到直线距离等于m .∴2m =m ,∴m =2. 5.A解析:令y =0, ∴(x -1)2=16. ∴x -1=±4, ∴x 1=5,x 2=-3. ∴弦长=|5-(-3)|=8. 6.B解析:由两个圆的方程C 1:(x +1)2+(y +1)2=4,C 2:(x -2)2+(y -1)2=4可求得圆心距d =13∈(0,4),r 1=r 2=2,且r 1-r 2<d <r 1+r 2故两圆相交,选B .7.A解析:对已知圆的方程x 2+y 2-2x -5=0,x 2+y 2+2x -4y -4=0,经配方,得 (x -1)2+y 2=6,(x +1)2+(y -2)2=9.圆心分别为 C 1(1,0),C 2(-1,2). 直线C 1C 2的方程为x +y -1=0. 8.C解析:将两圆方程分别配方得(x -1)2+y 2=1和x 2+(y +2)2=4,两圆圆心分别为O 1(1,0),O 2(0,-2),r 1=1,r 2=2,|O 1O 2|=222+1=5,又1=r 2-r 1<5<r 1+r 2=3,故两圆相交,所以有两条公切线,应选C .9.C解:①②③错,④对.选C .解析:利用空间两点间的距离公式. 二、填空题 11.2.解析:圆心到直线的距离d =58+4+3=3,∴动点Q 到直线距离的最小值为d -r =3-1=2. 12.(x -1)2+(y -1)2=1.解析:画图后可以看出,圆心在(1,1),半径为1. 故所求圆的方程为:(x -1)2+(y -1)2=1. 13.(x +2)2+(y -3)2=4.解析:因为圆心为(-2,3),且圆与y 轴相切,所以圆的半径为2.故所求圆的方程为(x +2)2+(y -3)2=4.14.0或±25.解析:当两圆相外切时,由|O 1O 2|=r 1+r 2知22+4a =6,即a =±25. 当两圆相内切时,由|O 1O 2|=r 1-r 2(r 1>r 2)知22+4a =4,即a =0.∴a 的值为0或±25. 15.(x -3)2+(y +5)2=32.解析:圆的半径即为圆心到直线x -7y +2=0的距离; 16.x +y -4=0.解析:圆x 2+y 2-4x -5=0的圆心为C (2,0),P (3,1)为弦AB 的中点,所以直线AB 与直线CP 垂直,即k AB ·k CP =-1,解得k AB =-1,又直线AB 过P (3,1),则所求直线方程为x +y -4=0.三、解答题 17.x 2+y 2=36.解析:设直线与圆交于A ,B 两点,则∠AOB =120°,设 所求圆方程为:x 2+y 2=r 2,则圆心到直线距离为5152 r ,所以r =6,所求圆方程为x 2+y 2=36.(第17题)18.x2+y2-ax-by=0.解析:∵圆过原点,∴设圆方程为x2+y2+Dx+Ey=0.∵圆过(a,0)和(0,b),∴a2+Da=0,b2+bE=0.又∵a≠0,b≠0,∴D=-a,E=-b.故所求圆方程为x2+y2-ax-by=0.19.x2+y2-2x-12=0.解析:设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0.∵A,B两点在圆上,代入方程整理得:D-3E-F=10①4D+2E+F=-20 ②设纵截距为b1,b2,横截距为a1,a2.在圆的方程中,令x=0得y2+Ey+F=0,∴b1+b2=-E;令y=0得x2+Dx+F=0,∴a1+a2=-D.由已知有-D-E=2.③①②③联立方程组得D=-2,E=0,F=-12.故所求圆的方程为x2+y2-2x-12=0.20.解:设所求圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2.根据题意:r=2610=2,圆心的横坐标a=6+2=8,所以圆的方程可化为:(x-8)2+(y-b)2=4.又因为圆过(8,3)点,所以(8-8)2+(3-b)2=4,解得b=5或b=1,所求圆的方程为(x-8)2+(y-5)2=4或(x-8)2+(y-1)2=4.。