专题复习――圆与方程教材梳理❖知识点一圆的方程1.圆的标准方程:(x-a)2+(y-b)2=r2(C(a,b)为圆心,r为半径)特例:圆心在坐标原点,半径为r的圆的方程是:x2+y2=r22.圆的一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)D E其中圆心C(-,-),半径r=22D2+E2-4F2求圆的方程的主要方法有两种:一是定义法,二是待定系数法定义法:是指用定义求出圆心坐标和半径长,从而得到圆的标准方程;待定系数法:即列出关于D,E,F的方程组,求D,E,F而得到圆的一般方程,步骤为:(1)根据题意,设所求的圆的标准方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(2)根据已知条件,建立关于D,E,F的方程组;(3)解方程组。
求出D,E,F的值,并把它们代人所设的方程中去,就得到所求圆的一般方程.❖知识点二点和圆的位置关系3.点和圆的位置关系给定点M(x,y)及圆C:(x-a)2+(y-b)2=r200①M在圆C内⇔(x-a)2+(y-b)2<r200②M在圆C上⇔(x-a)2+(y-b)2=r200③M在圆C外⇔(x-a)2+(y-b)2>r200❖知识点三直线和圆的位置关系4.设圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2;直线l:Ax+By+C=0(A2+B2≠0)圆心C(a,b)到直线l的距离d=|Aa+Bb+C|A2+B2直线与圆的位置关系判断方法(1)几何法:由圆心到直线的距离d和圆r的半径的大小关系来判断①d=r时,l与C相切;②d<r时,l与C相交;③d>r时,l与C相离.⎧(x-a)2+(y-b)2=r2(2)代数法:由直线与圆的方程联立成方程组⎨⎩Ax+By+C=0消元得到关于x(或y)的一元二次方程,然后由判别式∆来判断①相交⇔∆>0②相切⇔∆=0③相离⇔∆<0知识点四圆和圆的位置关系圆与圆的位置关系判断方法(1)几何法:两圆的连心线长为l,圆C的半径r与圆C的半径r,则判别圆与圆的1122位置关系的依据有以下几点:①当l>r+r时,圆C与圆C相离;②当l=r+r时,圆C与圆C外切;12121212③当l<r+r时,圆C与圆C相交;④当l=r-r时,圆C与圆C内切;12122112⑤当0≤l<r-r时,圆C与圆C内含.2112(2)代数法:由两圆的方程联立消元得到关于x(或y)的一元二次方程,然后由判别式∆来判断①∆=0⇔为外切或内切②∆>0⇔为相交③∆<0⇔为相离或内含题组一圆的方程的求法1.(2009重庆)圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程是()A.x2+(y-2)2=1 C.(x-1)2+(y-3)2=1B.x2+(y+2)2=1 D.x2+(y-3)2=1解析:由题意知圆心为(0,2),则圆的方程为x2+(y-2)2=1.2.(2009辽宁)已知圆C与直线x-y=0及x-y-4=0都相切,圆心在直线x+y=0上,则圆C的方程为()A.(x+1)2+(y-1)2=2B.(x-1)2+(y+1)2=2C.(x-1)2+(y-1)2=2?D.(x+1)2+(y+1)2=2圆心(- ,-a),所以- +a +1=0,解得 a =3 或 a =-1,x x -0 x直线的斜率.设 =k ,则 kx -y =0.由= 3,得 k =± 3, 1+k x22 则⎨ ⎨ 0⎪ ⎪ ⎩ ⎩|a -(-a)| |a -(-a)-4|解析:由圆心在直线 x +y =0 上.不妨设为 C(a ,-a).∴r = = ,2 2解得 a =1,r = 2. ∴C :(x -1)2+(y +1)2=2.3.若圆 x 2+y 2+(a 2-1)x +2ay -a =0 关于直线 x -y +1=0 对称,则实数 a 的值为________.解析:依题意知直线 x -y +1=0 经过圆 x 2+y 2+(a 2-1)x +2ay -a =0 的a 2-1 a 2-12 2当 a =-1 时,方程 x 2+y 2+(a 2-1)x +2ay -a =0 不能表示圆,所以只能取 a =3.题组二4. 若实数 x 、y 满足 ( x -2)2+y 2=3 ,则yx与圆有关的最值问题的最大值为________., 2 x - 3 y 的最大值为________.2 x -3 y 的最大值为________.y y -0 y解析: = ,即连结圆上一点与坐标原点的直线的斜率,因此 的最值即为过原点的直线与圆相切时该y |2k|2y y结合图形可得(x )max = 3,(x )min =- 3.题组三与圆有关的轨迹问题5.点 P(4, -2) 与圆 x 2+y 2=4 上任一点连线的中点轨迹方程是 ()A. ( x -2)2+( y +1)2=1B. ( x -2)2+( y +1)2=4C. ( x +4)2+( y -2)2=4D. ( x +2)2+( y -1)2=1解析:设圆上任一点坐标为(x 0,y 0),则 x 0 + y 0 =4,连线中点坐标为(x ,y),⎧2x =x +4, ⎧x =2x -4, 0 ⎪2y =y 0-2⎪y 0=2y +2,代入 x 2 + y 2 =4 中得(x -2)2+(y +1)2=1.0 06.从原点 O 引圆 ( x -m )2+( y -3)2=m 2+4 的切线 y =kx ,当 m 变化时,切点 P 的轨迹方程是 ()A. x 2+y 2=4( x ≠ 0)B. (x -3)2 +y 2=4( x ≠ 0)7.已知以点 C (t, ),( t ∈ R, t ≠ 0) 为圆心的圆与 x 轴交于点 O 、A ,与 y 轴交于点 O 、B ,其中 O 为原点.解:(1)证明:设圆的方程为 x 2+y 2+Dx +Ey =0,由于圆心 C(t , ),∴D =-2t ,E =- ,令 y =0 得 x =0 或 x =-D =2t ,∴A(2t,0),令 x =0 得 y =0 或 y =-E = ,∴B(0, ), ⎧⎪(1-a) +(-1-b ) =rC. (x -1)2 +( y -3)2 =5( x ≠ 0)D. x 2+y 2=5( x ≠ 0)解析:圆心为 C(m,3),设点 P(x ,y)(x ≠0),则|OP|2+|PC|2=|OC|2,∴x 2+y 2+m 2+4=m 2+32,故所求方程为 x 2+y 2=5(x ≠0).题组四圆的方程的综合问题2t(1)求证: ∆OAB 的面积为定值;(2)设直线 y =-2x +4 与圆 C 交于点 M 、N ,若 OM =ON ,求圆 C 的方程.2 4t t4 4t t1 1 4∴△S OAB =2|OA |·|OB|=2·|2t |·| t |=4(定值).(2)∵OM =ON ,∴O 在 MN 的垂直平分线上,而 MN 的垂直平分线过圆心 C ,21t 1 ∴k OC =2,∴ t =2,解得 t =2 或 t =-2,而当 t =-2 时,直线与圆 C 不相交,∴t =2,∴D =-4,E =-2,∴圆的方程为 x 2+y 2-4x -2y =0.8.(2010 青岛)已知圆 M 过两点 A(1,-1),B(-1,1),且圆心 M 在 x +y -2=0 上.(1)求圆 M 的方程;(2)设 P 是直线 3x +4y +8=0 上的动点, P A 、PB 是圆 M 的两条切线, A 、B 为切点,求四边形 P AMB面积的最小值.222 解:(1)设圆 M 的方程为:(x -a)2+(y -b )2=r 2(r>0), 根据题意得:⎨(-1-a)2+(1-b )2=r 2⎪⎩a +b -2=0解得:a =b =1,r =2,故所求圆 M 的方程为:(x -1)2+(y -1)2=4.1 1(2)由题知,四边形 P AMB 的面积为 S =S △PAM +S △PBM =2|AM ||P A|+2|BM||PB|.又|AM |=|BM|=2,|P A|=|PB|,所以 S =2|P A|,而|P A|= |PM|2-|AM |2= |PM|2-4,即 S =2 |PM|2-4. 因此要求 S 的最小值,只需求|PM|的最小值即可,即在直线 3x +4y +8=0 上找一点 P ,使得|PM|的值最小,所以|PM|min=|3×1+4×1+8|=3,所以四边形P AMB面积的最小值为32+42S=2|PM|2-4=232-4=2 5.专题复习――平面向量考点一:向量的概念、向量的基本定理例1、(2007上海)直角坐标系xOy中,i,j分别是与x,y轴正方向同向的单位向量.在直角三角形ABC中,若AB=2i+j,AC=3i+k j,则k的可能值个数是()A.1B.2C.3D.4解:如图,将A放在坐标原点,则B点坐标为(2,1),C点坐标为(3,k),所以C点在直线x=3上,由图知,只可能A、B为直角,C不可能为直角.所以k的可能值个数是2,选B点评:本题主要考查向量的坐标表示,采用数形结合法,巧妙求解,体现平面向量中的数形结合思想。
例2、(2007陕西)如图,平面内有三个向量OA、OB、OC,其中与O A与OB的夹角为120°,OA与OC的夹角为30°,且|OA|=|OB|=1,|OC|=23,若OC=λOA+μOB(λ,μ∈R),则λ+μ的值为.解:过C作OA与OC的平行线与它们的延长线相交,可得平行四边形,由角BOC=90°角AOC=30°,OC=23得平行四边形的边长为2和4,λ+μ=2+4=6点评:本题考查平面向量的基本定理,向量OC用向量OA与向量OB作为基底表示出来后,求相应的系数,也考查了平行四边形法则。
考点二:向量的运算例3、(2008湖北文、理)设a=(1,-2),b=(-3,4),c=(3,2),则(a+2b)·c=()A.(-15,12)B.0C.-3D.-11解:(a+2b)(1,-2)+2(-3,4)=(-5,6),(a+2b)·c=(-5,6)⋅(3,2)=-3,选C点评:本题考查向量与实数的积,注意积的结果还是一个向量,向量的加法运算,结果也是一个向量,() = 25a 解: 5a - b = 5a - b- 10a • b + b 2 = 25 ⨯12 - 10 ⨯1⨯ 3 ⨯ - ⎪ + 32 = 49 , 5a - b = 7(1)求 f ( x ) 的最小正周期;(2)当 x ∈[ π 6 ) .(2) 由 f ( x) = 1,得 sin 2 x + = ,6 ⎭ 2 例 7、(2007 湖北)将 y = 2cos + ⎪ 的图象按向量 a = - ,- 2 ⎪ 平移,则平移后所得图象的解析式A. y = 2cos + ⎪- 2B. y = 2cos - ⎪ + 2还考查了向量的数量积,结果是一个数字。