8.2圆的方程(精讲)(解析版)-【题型·技巧培优系列】备战2023年高考数学大一轮复习精讲精练(新高考地区)
8.2 圆的方程
【题型解读】
【知识必备】
1.圆的定义和圆的方程
定义 平面上到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆
方
程
标
准(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)
圆心 C( a , b )
半径为 r
一
般x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)
圆心 C
半径 r=
2.点与圆的位置关系
平面上的一点 M(x0,y0)与圆 C:(x-a)2+(y-b)2=r2之间存在着下列关系:
(1)|MC|>r⇔M在圆外,即(x0-a)2+(y0-b)2>r2⇔M在圆外;
(2)|MC|=r⇔M在圆上,即(x0-a)2+(y0-b)2=r2⇔M在圆上;
(3)|MC|<r⇔M在圆内,即(x0-a)2+(y0-b)2<r2⇔M在圆内.
【题型精讲】
【题型一 求圆的方程】
必备技巧 求圆的方程的两个方法
(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 (2022·全国·高三专题练习)若圆 C与直线 : 和 : 都相切,且圆心在 y轴上,
则圆 C的方程为(KKKKKKKKKK)
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】因为直线 : 和 : 的距离 ,由圆 C与直线 : 和
: 都相切,所以圆的半径为 ,又圆心在 轴上,设圆心坐标为 , ,所以
圆心到直线 的距离等于半径,即 ,所以 或 (舍去),所以圆心坐标为 ,
故圆的方程为 ;
故选:B
例2 (2022·陕西·西北工业大学附属中学高三阶段练习)已知圆的圆心在直线 x-2y-3=0上,且过点
A(2,-3),B(-2,-5),则圆的一般方程为________________.
【答案】x2+y2+2x+4y-5=0
【解析】方法一 设所求圆的标准方程为
(x-a)2+(y-b)2=r2,
由题意得
解得
故所求圆的方程为(x+1)2+(y+2)2=10,
即x2+y2+2x+4y-5=0.
方法二 线段 AB 的垂直平分线方程为 2x+y+4=0,
联立
得交点坐标 O(-1,-2),
又点 O到点 A的距离 d=,
所以圆的方程为(x+1)2+(y+2)2=10,
即x2+y2+2x+4y-5=0.
【跟踪精练】
1. (2022·青岛高三月考)已知直线 与以点 为圆心的圆相交于 A,B两点,且
,则圆 C的方程为( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】由题意, 为等腰直角三角形,
所以圆心 到直线 的距离 ,即 ,解得 ,
所以圆 C的方程为 ,
故选:C.
2. (2022·济南高三期末)已知圆 E经过三点 A(0,1),B(2,0),C(0,-1),则圆 E的标准方程为( )
A.2+y2=B.2+y2=
C.2+y2=D.2+y2=
【答案】C
【解析】方法一 (待定系数法)
设圆 E的一般方程为 x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0),
则由题意得解得
所以圆 E的一般方程为 x2+y2-x-1=0,
即2+y2=.
方法二 (几何法)
因为圆 E经过点 A(0,1),B(2,0),所以圆 E的圆心在线段 AB 的垂直平分线 y-=2(x-1)上.
由题意知圆 E的圆心在 x轴上,
所以圆 E的圆心坐标为.
则圆 E的半径为
|EB|==,
所以圆 E的标准方程为 2+y2=.
【题型二 与圆有关的轨迹问题】
必备技巧 求与圆有关的轨迹问题的方法:
(1)直接法:直接根据题目提供的条件列出方程.
(2)定义法:根据圆、直线等定义列方程.
(3)相关点代入法:找到要求点与已知点的关系,代入已知点满足的关系式.
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