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: |
(1)将圆的标准方程 (x-a)2+(y-b)2=r2 展开并整理得x2+y2-2ax-2by+a2+b2-r2=0,取D=-2a,E=-2b,F=a2+b2-r2,得x2+y2+Dx+Ey+F=0.
(2)将圆的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0通过配方后得到的方程为:
(x+)2+(y+)2=
①当D2+E2-4F>0时,该方程表示以(-,-)为圆心,为半径的圆;
②当D2+E2-4F=0时,方程只有实数解x=-,y=-,即只表示一个点(-,-);③当D2+E2-4F<0时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形.
2、圆的一般方程的特征是:x2和y2项的系数 都为1 ,没有 xy 的二次项.
3、圆的一般方程中有三个待定的系数D、E、F,因此只要求出这三个系数,圆的方程就确定了.
(二)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 1、方程Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圆的条件是: (1)B=0; (2)A=C≠0; (3)D2+E2-4AF>0. 2、求圆的方程时,要注意应用圆的几何性质简化运算. (1)圆心在过切点且与切线垂直的直线上. (2)圆心在任一弦的中垂线上. (3)两圆内切或外切时,切点与两圆圆心三点共线. 3、中点坐标公式:已知平面直角坐标系中的两点A(x1,y1),B(x2,y2),点M(x,y)是线段AB的中点,则x= ,y= 类型一:圆的方程 例1 求过两点、且圆心在直线上的圆的标准方程并判断点与圆的关系. 例2 求半径为4,与圆相切,且和直线相切的圆的方程. 例3 求经过点,且与直线和都相切的圆的方程. 例4、 设足:(1)截轴所得弦长为2;(2)被轴分成两段弧,其弧长的比为,在满足条件(1)(2)的所有圆中,求圆心到直线的距离最小的圆的方程. 类型二:切线方程、切点弦方程、公共弦方程 例5 已知圆,求过点与圆相切的切线. 例6 两圆与相交于、两点,求它们的公共弦所在直线的方程. 例7、过圆外一点,作这个圆的两条切线、,切点分别是、,求直线的方程。 类型三:弦长、弧问题 例8、求直线被圆截得的弦的长. 例9、直线截圆得的劣弧所对的圆心角为 例10、求两圆和的公共弦长 类型四:直线与圆的位置关系 例11、已知直线和圆,判断此直线与已知圆的位置关系. 例12、若直线与曲线有且只有一个公共点,求实数的取值范围. 例13 圆上到直线的距离为1的点有几个? 类型五:圆与圆的位置关系 14:若圆与圆相切,则实数的取值集合是 .