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高二数学讲义圆与方程

讲义:圆与方程
圆的标准方程与一般方程
1、圆的标准方程:222
()()x a y b r -+-=(圆心(),A a b ,半径长为r ); 圆心()0,0O ,半径长为r 的圆的方程222
x y r +=。

2、圆的一般方程:()2222040x y Dx Ey F D E F ++++=+->
(1)当2240D E F +->时,表示以,22D E ⎛⎫-- ⎪⎝⎭为半径的圆; (2)当2240D E F +-=时,表示一个点,22D E ⎛⎫-
- ⎪⎝⎭
;(3)当2240D E F +-<时,不表示任何图形. 特点:(1)①2x 和2
y 的系数相同,且不等于0; ②没有xy 这样的二次项
(2)确定圆的一般方程,只要根据已知条件确定三个系数F E D ,,就可以了
(3)与圆的标准方程比较,它是一种特殊的二元二次方程,代数特征明显,圆的标
准方程则明确地指出了圆心坐标与半径大小,几何特征较明显。

3、过圆上一点的切线方程: ),(00y x M 在圆222r y x =+上,过M 的切线方程为200r y y x x =+
当),(00y x M 在圆222)()(r b y a x =-+-上,过M 的圆的切线方程为
200))(())((r b y b y a x a x =--+--
典型例题
例1、已知一个圆的直径的端点是A(-1,2)、B(7,8),求该圆的方程。

例2、求过点A(1,-1)、B(-1,1)且圆心在直线02=-+y x 上的圆的方程。

例3、求以)3,1(O 为圆心,且与直线0743=--y x 相切的圆的方程.
例4、已知圆的方程是2
22r y x =+,求经过圆上一点),(00y x M 的切线方程。

例5、求过三点A (0,0),B (1,1),C (4,2)的圆的方程,并求这个圆的半径长和圆心坐标。

巩固练习:
1、圆22(2)5x y ++=关于原点(0,0)P 对称的圆的方程为 ( )
A .22(2)5x y -+=
B .22(2)5x y +-=
C .22(2)(2)5x y +++=
D .22(2)5x y ++= 2、圆0422=-+x y x 在点)3,1(P 处的切线方程为( )
A .023=-+y x
B .043=-+y x
C .043=+-y x
D .023=+-y x
3、求经过三点(1,5),(5,5),(6,2)A B C --的圆的方程.
4、求以(1,2),(5,6)A B --为直径两端点的圆的方程。

5、求经过点A (0,4),B (4,6)且圆心在直线x ―2y ―2=0上的圆的方程;
直线与圆、圆与圆的关系
1、点与圆的位置关系:
设圆的标准方程222()()x a y b r -+-=,点00(,)M x y ,将M 带入圆的标准方程, 结果>r 2在外,<r 2在内.
判断点P 在圆上、圆内、圆外的依据是比较点P 到圆心的距离d 与半径r 的大小关系: d >r ⇔点P 在圆外;即点P ),(00y x 在圆222)()(r b y a x =-+-外的条件是22020)()(r b y a x >-+-;
d =r ⇔点P 在圆上;在圆22)()(b y a x -+-=2r 上的条件是22020)()(r b y a x =-+-;
d <r ⇔点P 在圆内;在圆222)()(r b y a x =-+-内的条件是22020)()(r b y a x <-+-。

2、直线与圆的位置关系:
①代数法:由方程组⎩⎨⎧=-+-=++222)()(0
r b y a x C By Ax ,得)0(02
2≠=++m p nx mx ,mp n 42-=∆
0>∆方程组有两解
0=∆方程组有一解
0<∆方程组无解
②几何法: 直线与圆相交
r d <
直线与圆相切
r d =
直线与圆相离 r d >
3、圆与圆的位置关系:几何角度判断(圆心距与半径和差的关系)
(1)相离1212C C r r ⇔>+; (2)外切1212C C r r ⇔=+; (3)相交121212r r C C r r ⇔-<<+;
(4)内切1212C C r r ⇔=-; (5)内含1212C C r r ⇔<-.
例1、设m >0,则直线2(x +y )+1+m =0与圆x 2+y 2
=m 的位置关系为( )
A.相切
B.相交
C.相切或相离
D.相交或相切
例2、圆x 2+y 2-4x +4y +6=0截直线x -y -5=0所得的弦长等于( ) A.6 B.
225 C.1 D.5 例3、已知圆C :(x -1)2+(y -2)2=25,直线l :(2m +1)x +(m +1)y -7m -4=0(m ∈R ).
证明:不论m 取什么实数,直线l 与圆恒交于两点。

巩固练习:
1、若)1,2(-P 为圆25)1(22=+-y x 的弦AB 的中点,则直线AB 的方程是( )
A. 03=--y x
B. 032=-+y x
C. 01=-+y x
D. 052=--y x 2、圆012222=+--+y x y x 上的点到直线2=-y x 的距离最大值是( )
A .2
B .21+
C .221+
D .221+ 3、若经过点(1,0)P -的直线与圆032422=+-++y x y x 相切,则此直线在y 轴上的截
距是 __________________.
4、点(),P a b 在直线01=++y x 上,求22222+--+b a b a 的最小值。

5、已知圆C 和y 轴相切,圆心在直线03=-y x 上,且被直线x y =截得的弦长为72,
求圆C 的方程。

课后作业
1、若圆x 2+y 2=4和圆x 2+y 2+4x-4y+4=0关于直线l 对称,则直线l 的方程是( )
A .x+y=0
B .x+y-2=0
C .x-y-2=0
D .x-y+2=0
2、圆x 2+y 2+6x-7=0和圆x 2+y 2
+6y-27=0的位置关系是( )
A . 相切
B . 相交
C . 相离
D .内含
3、点(1,1)P -到直线10x y -+=的距离是________________
4、 已知直线,32:1+=x y l 若2l 与1l 关于y 轴对称,则2l 的方程为__________; 若3l 与1l 关于x 轴对称,则3l 的方程为_________;
若4l 与1l 关于x y =对称,则4l 的方程为___________;
5、若方程22
0x y x y m +-++=表示一个圆,则m 的取值范是: ____________.
6、圆心在直线270x y --=上的圆C 与y 轴交于两点(0,4),(0,2)A B --,则圆C 的方程为 .
7、求经过直线0323:,0532:21=--=-+y x l y x l 的交点且平行于直线032=-+y x 的直线方程
8、求过点()1,2A 和()1,10B 且与直线012=--y x 相切的圆的方程。

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