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- 2021-07-01 发布
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第三节 圆 的 方 程
内容索引
必备知识
·
自主学习
核心考点
·
精准研析
核心素养
·
微专题
核心素养测评
【
教材
·
知识梳理
】
1.
圆和圆的方程
定义
平面内到
_____
的距离等于
_____
的点的轨迹叫做圆
方
程
标
准
(x-a)
2
+(y-b)
2
=r
2
(r>0)
圆心
C ______
半径为
r
一
般
x
2
+y
2
+Dx+Ey+F=0
(D
2
+E
2
-4F>0)
充要条件
:
__________
圆心坐标
:_________
半径
r=
定点
定长
(a,b)
D
2
+E
2
-4F>0
方
程
直
径
式
以
A(x
1
,y
1
),B(x
2
,y
2
)
为直径
的圆的方程为
_____________ ______________.
圆心坐标
:
__________
半径
r=________
(x-x
1
)(x-x
2
)+
(y-y
1
)(y-y
2
)=0
2.
点与圆的位置关系
点
M(x
0
,y
0
),
圆的标准方程
(x-a)
2
+(y-b)
2
=r
2
理论依据
___
到
_____
的距离与半径的大小关系
三种情况
(x
0
-a)
2
+(y
0
-b)
2
__r
2
⇔
点在圆上
(x
0
-a)
2
+(y
0
-b)
2
__r
2
⇔
点在圆外
(x
0
-a)
2
+(y
0
-b)
2
__r
2
⇔
点在圆内
点
圆心
=
>
<
【
知识点辨析
】
(
正确的打
“
√
”
,
错误的打
“
×
”
)
(1)
方程
x
2
+y
2
=a
2
表示半径为
a
的圆
. (
)
(2)
方程
x
2
+y
2
+4mx-2y+5m=0
表示圆
. (
)
(3)
方程
Ax
2
+Bxy+Cy
2
+Dx+Ey+F=0
表示圆的充要条件是
A=C≠0,B=0,D
2
+E
2
-4AF>0.
(
)
(4)
若点
M(x
0
,y
0
)
在圆
x
2
+y
2
+Dx+Ey+F=0
外
,
则
+Dx
0
+Ey
0
+F>0. (
)
提示
:
(1) ×.
当
a=0
时
,x
2
+y
2
=a
2
表示点
(0,0);
当
a<0
时
,
表示半径为
|a|
的圆
.
(2) ×.
当
(4m)
2
+(-2)
2
-4×5m>0,
即
m<
或
m>1
时表示圆
.
(3)√.
(4)√.
【
易错点索引
】
序号
易错警示
典题索引
1
求圆的方程时计算出错
考点一、
T5
2
求轨迹方程和求轨迹的区别
考点二、变式
【
教材
·
基础自测
】
1.(
必修
2P82
练习
T1
改编
)
圆
x
2
+y
2
-4x+6y=0
的圆心坐标和半径分别是
(
)
A.(2,3),3 B.(-2,3),
C.(-2,-3),13 D.(2,-3),
【
解析
】
选
D.
由公式可知圆心坐标为
,
半径
r= ,
解得圆心坐标为
(2,-3),
半径
r= .
2.(
必修
2P82
练习
T2
改编
)
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
=4 D.(x+1)
2
+(y+1)
2
=4
【
解析
】
选
C.
将
A(1,-1),B(-1,1)
代入选项
,
求出选项
A,B,C,D
中的圆心并代入
x+y-2=0
得
C
合适
.
3.(
必修
2P82
例
4
改编
)△ABC
的三个顶点分别为
A(-1,5),B(-2,-2),C(5,5),
则其外接圆的方程为
________
.
【
解析
】
方法一
:
设所求圆的方程为
x
2
+y
2
+Dx+Ey+F=0,
则由题意有
故所求圆的方程为
x
2
+y
2
-4x-2y-20=0.
方法二
:
由题意可求得线段
AC
的中垂线方程为
x=2,
线段
BC
的中垂线方程为
x+y-
3=0,
所以圆心是两中垂线的交点
(2,1),
半径
r= =5.
故所求圆的方程为
(x-2)
2
+(y-1)
2
=25.
即
x
2
+y
2
-4x-2y-20=0.
答案
:
x
2
+y
2
-4x-2y-20=0
解题新思维 巧用圆的几何性质
【
结论
】
求圆
C
上的动点
P
到定直线
l
的最值时
,
常用到以下结论
:
设圆心到直线
l
的距离为
d,
圆
C
的半径为
r,
(1)
当直线
l
与圆
C
相交时
,
点
P
到定直线
l
的距离最大值为
d+r,
最小值为
0.
(2)
当直线
l
与圆
C
相切时
,
点
P
到定直线
l
的距离的最大值为
2r,
最小值为
0.
(3)
当直线
l
与圆
C
相离时
,
点
P
到定直线
l
的距离的最大值为
d+r,
最小值为
d-r.
【
典例
】
圆
x
2
+y
2
-2x-2y+1=0
上的点到直线
x-y=2
距离的最大值是
(
)
A.1+
B.2
C.1+
D.2+2
【
解析
】
选
A.
将圆的方程化为
(x-1)
2
+(y-1)
2
=1,
圆心坐标为
(1,1),
半径为
1,
则
圆心到直线
x-y=2
的距离
d= ,
故圆上的点到直线
x-y=2
距离的最大
值为
d+1= +1.
【迁移应用】
已知
A(0,3 ),B ,P
为圆
C:x
2
+y
2
=2x
上的任意一点
,
则△
ABP
面积的
最大值为
(
)
【
解析
】
选
A.
化圆为标准方程得
(x-1)
2
+y
2
=1,
因为
A(0,3 ),B ,
所以
|AB|= =3,
直线
AB
的方程为
x+y=3 ,
所以圆心
到直线
AB
的距离
d= .
又圆
C
的半径为
1,
所以圆
C
上的点到直线
AB
的最大距离为
+1,
故△
ABP
面积的最大值为
S
max
= ×( +1)×3=
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