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高中圆的根本概念与点圆关系知识点与答案解析
第一节 圆的根本概念
: 〔圆心,半径为〕
例1 写出以下方程表示的圆的圆心和半径
〔1〕x2 + (y + 3)2 = 2; 〔2〕(x + 2)2 + (y– 1)2 = a2 (a≠0)
例2 圆心在直线x– 2y– 3 = 0上,且过A(2,–3),B(–2,–5),求圆的方程.
例3 三点A(3,2),B(5,–3),C(–1,3),以P(2,–1)为圆心作一个圆,使A、B、C三点中一点在圆外,一点在圆上,一点在圆,求这个圆的方程.
:〔其中〕,圆心为点,半径
〔Ⅰ〕当时,方程表示一个点,这个点的坐标为
〔Ⅱ〕当时,方程不表示任何图形。
例1:方程x2+y2+2kx+4y+3k+8=0表示一个圆,求k的取值围。
解:方程x2+y2+2kx+4y+3k+8=0表示一个圆,
∴,解得
∴当时,方程x2+y2+2kx+4y+3k+8=0表示一个圆。
例2:假设〔2m2+m-1〕x2+(m2-m+2)y2+m+2=0的图形表示一个圆,那么m的值是___。
答案:-3
例3:求经过三点A〔1,-1〕、B〔1,4〕、C〔4,-2〕的圆的方程。
解:设所求圆的方程为,
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A〔1,-1〕、B〔1,4〕、C〔4,-2〕三点在圆上,代入圆的方程并化简,得
,解得D=-7,E=-3,F=2
∴所求圆的方程为。
例4:假设实数满足,那么的最大值是__________。
解:由,得
∴点P(x, y)在以〔-2,1〕为圆心,半径r=3的圆C上,
,
∴原点到圆上的点P(x, y)之间的最大距离为|OC|+r=+3
∴的最大值为。
:
(1)①x2和y2的系数一样,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,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,代数特征明显,而圆的标准方程几何特征较明显。
如果是圆,一定有〔1〕A=C0;〔2〕B=0;〔3〕D2+E2-4AF>0。反之,也成立。
例1:,请求出圆的圆心及半径。
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例2:方程x2+y2+4mx-2y+5m=0表示圆时, m的取值围是〔 D 〕
A. B. C. D. 或
例3:如果圆的方程为x2+y2+kx+2y+k2=0,那么当圆面积最大时圆心坐标为〔 〕
A.〔-1,1〕 B.〔1,-1〕 C.〔-1,0〕 D.〔0,-1〕
例4:圆的圆心坐标为,半径为.
例5:方程x2+y2-2(m+3)x+2(1-4m2)y+16m4+9=0表示一个圆。
1:数m的围。
2:求该圆半径r的围。
3:求圆心C的轨迹的普通方程。
解:(1)方程表示圆的充要条件是,即:
4(m+3)2+4(1-4m2)2-4(16m4+9)>0,