
4.1 圓的方程4.1.2 圓的一般方程
一個形如x2+y2+Dx+Ey+F=0的方程,它表示的曲線一定是圓嗎?若是圓,它的圓心坐標和半徑分別是什么?
D2+E2-4F>0
(3)用“待定系數(shù)法”求圓的方程的大致步驟:①根據(jù)題意,選擇圓的標準方程或圓的一般方程;②根據(jù)條件列出關(guān)于a、b、r或D、E、F的方程組;③解出a、b、r或D、E、F,代入標準方程或一般方程.2.二元二次方程Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圓的條件是:___________________________________________.3.點P(x0,y0)與圓x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)的位置關(guān)系是:P在圓內(nèi)?___________________________,P在圓上?____________________________,P在圓外?__________________________.
A=C≠0,B=0,D2+E2-4AF>0
x+y+Dx0+Ey0+F0
4.求軌跡方程的五個步驟:①________:建立適當?shù)淖鴺讼?,?x,y)表示曲線上任意一點M的坐標;②________:寫出適合條件P的點M的集合P={M|p(M)};③________:用坐標(x,y)表示條件p(M),列出方程F(x,y)=0;④________:化方程F(x,y)=0為最簡形式;⑤________________:證明以化簡后的方程的解為坐標的點都是曲線上的點.
2.(2018·遼寧省丹東市期中)若直線3x+y+a=0過圓x2+y2+2x-4y=0的圓心,則a的值為( )A.-1 B.1C.3 D.-3[解析] 將圓的一般方程化為標準方程得(x+1)2+(y-2)2=5,則圓心為(-1,2).∵直線過圓心,∴3×(-1)+2+a=0,∴a=1.
4.求經(jīng)過兩點P(-2,4)、Q(3,-1),且在x軸上截得的弦長為6的圓的方程.
m是什么實數(shù)時,關(guān)于x、y的方程(2m2+m-1)x2+(m2-m+2)y2+m+2=0表示一個圓?
命題方向1 ?二元二次方程與圓的關(guān)系
『規(guī)律方法』 形如x2+y2+Dx+Ey+F=0的二元二次方程,判定其是否表示圓時可有兩種方法:①由圓的一般方程的定義,若D2+E2-4F>0,則表示圓,否則不表示圓;②將方程配方,根據(jù)圓的標準方程的特征求解.應(yīng)用這兩種方法時,要注意所給方程是不是x2+y2+Dx+Ey+F=0這種標準形式.若不是,則要化為這種形式再求解.
〔跟蹤練習1〕已知方程x2+y2+2mx-2y+m2+5m=0表示圓,求:(1)實數(shù)m的取值范圍;(2)圓心坐標和半徑.
已知△ABC的三個頂點為A(1,4)、B(-2,3)、C(4,-5),求△ABC的外接圓的一般方程.
命題方向2 ?用待定系數(shù)法求圓的方程
『規(guī)律方法』 用待定系數(shù)法求圓的一般方程的步驟如下:
求圓的方程的基本思想(1)由圓的標準方程和圓的一般方程可以看出方程都含有三個參數(shù),因此必須具備三個獨立的條件,才能確定一個圓;(2)求圓的方程時,若能根據(jù)已知條件找出圓心坐標和半徑,則可直接寫出圓的標準方程,否則可通過圓的標準方程或圓的一般方程用待定系數(shù)法求解;(3)解答圓的相關(guān)問題時,要注意數(shù)形結(jié)合,充分利用圓的幾何性質(zhì),以簡化運算過程.
〔跟蹤練習2〕求過點C(-1,1)和D(1,3)且圓心在直線y=x上的圓的一般方程.
求軌跡方程的常用方法:(1)直接法:能直接根據(jù)題目提供的條件列出方程.步驟如下:
(2)代入法(也稱相關(guān)點法):若動點P(x,y)跟隨某條曲線(直線)C上的一個動點Q(x0,y0)的運動而運動,則找到所求動點與已知動點的關(guān)系,代入已知動點所在的方程.具體步驟如下:①設(shè)所求軌跡上任意一點P(x,y),與點P相關(guān)的動點Q(x0,y0);②根據(jù)條件列出x,y與x0、y0的關(guān)系式,求得x0、y0(即用x,y表示出來);③將x0、y0代入已知曲線的方程,從而得到點D(x,y)滿足的關(guān)系式即為所求的軌跡方程.(3)定義法:動點的運動軌跡符合圓的定義時,可利用定義寫出動點的軌跡方程.
等腰三角形的頂點是A(4,2),底邊一個端點是B(3,5),求另一個端點C的軌跡方程,并說明它的軌跡是什么.
已知點P在圓C:x2+y2-8x-6y+21=0上運動,求線段OP的中點M的軌跡方程.
〔跟蹤練習4〕(2019·鄭州高一檢測)已知圓的方程為x2+y2-6x-6y+14=0,求過點A(-3,-5)的直線與圓相交所得弦PQ的中點M的軌跡方程.
已知點O(0,0)在圓x2+y2+kx+2ky+2k2+k-1=0外,求k的取值范圍.
忽視圓的方程成立的條件
[思路分析] 方程是否滿足表示圓的條件,這是將二元二次方程按圓的方程處理時應(yīng)首先考慮的問題.
2.過坐標原點,且在x軸和y軸上的截距分別為2和3的圓的方程為( )A.x2+y2-2x-3y=0 B.x2+y2+2x-3y=0C.x2+y2-2x+3y=0 D.x2+y2+2x+3y=0
3.(浙江文)已知a∈R,方程a2x2+(a+2)y2+4x+8y+5a=0表示圓,則圓心坐標是________________,半徑是________.[解析] 由題可得a2=a+2,解得a=-1或a=2.當a=-1時,方程為x2+y2+4x+8y-5=0,表示圓,故圓心為(-2,-4),半徑為5.當a=2時,方程不表示圓.
4.已知圓經(jīng)過A(2,-3)和B(-2,-5),若圓心在直線x-2y-3=0上,求圓的方程.
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