第5讲 圆与方程(知识点串讲)(复习讲义)
展开第五讲 圆与方程
1.圆的定义及方程
定义 | 平面内与定点的距离等于定长的点的集合(轨迹) | |
标准 方程 | (x-a)2+(y-b)2=r2(r>0) | 圆心(a,b),半径r |
一般 方程 | x2+y2+Dx+Ey+F=0,(D2+E2-4F>0) | 圆心, 半径 |
2.点与圆的位置关系
点M(x0,y0)与圆(x-a)2+(y-b)2=r2的位置关系:
(1)若M(x0,y0)在圆外,则(x0-a)2+(y0-b)2>r2.
(2)若M(x0,y0)在圆上,则(x0-a)2+(y0-b)2=r2.
(3)若M(x0,y0)在圆内,则(x0-a)2+(y0-b)2<r2.
3. 确定圆心的方法
求圆的标准方程,其关键是确定圆心,确定圆心的主要方法有:
(1)当题目条件中出现直线与圆相切时,可利用圆心在过切点且与切线垂直的直线上来确定圆心位置;
(2)当题目条件中出现直线与圆相交,可考虑圆心在弦的垂直平分线上;
(3)当题目条件出现两圆相切时,可考虑切点与两圆的圆心共线.
4. 求圆的方程的两种方法
(1)直接法:直接求出圆心坐标和半径,写出方程.
(2)待定系数法:
①若已知条件与圆心(a,b)和半径r有关,则设圆的标准方程,求出a,b,r的值;
②选择圆的一般方程,依据已知条件列出关于D,E,F的方程组,进而求出D,E,F的值.
例1.(2019·山东威海调研)若x2+y2-4x+2y+5k=0表示圆,则实数k的取值范围是( )
A.R B.(-∞,1)
C.(-∞,1] D.[1,+∞)
例2.(2018·天津卷)在平面直角坐标系中,经过三点(0,0),(1,1),(2,0)的圆的方程为____________.
练习.(2019·黑龙江伊春月考)过点A(1,-1),B(-1,1),且圆心在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=4 D.(x+1)2+(y+1)2=4
5. 与圆有关的最值问题的常见解法
(1)形如μ=形式的最值问题,可转化为动直线斜率的最值问题.
(2)形如t=ax+by形式的最值问题,可转化为动直线截距的最值问题.
(3)形如(x-a)2+(y-b)2形式的最值问题,可转化为动点到定点的距离的平方的最值问题.
例3. 已知实数x, y满足方程x2+y2-4x+1=0.
(1)求的最大值和最小值;
(2)求y-x的最大值和最小值.
[变式探究] 在本例条件下,求x2+y2的最大值和最小值.
练习. 已知圆C:(x-3)2+(y-4)2=1和两点A(-m,0),B(m,0)(m>0).若圆C上存在点P,使得∠APB=90°,则m的最大值为( )
A.7 B.6
C.5 D.4