1. 圆的标准方程
1、已知圆心为C(a,b),半径为r, 如何求的圆的方程? 运用上节课求曲线方程的方法,从圆的定义出发,正确地推导出:
y(xa)2(yb)2r2 这个方程叫做圆的标准方程
2、圆的标准方程 :(xa)(yb)r
222222OrC(a,b)Mx若圆心在坐标原点上,这时ab0,则圆的方程就是xyr 3、圆的标准方程的两个基本要素:圆心坐标和半径
圆心和半径分别确定了圆的位置和大小,从而确定了圆,所以,只要a,b,r三个量确定了且r>0,圆的方程就给定了。这就是说要确定圆的方程,必须具备三个的条件,确定a,b,r,可以根据条件,利用待定系数法来解决 三、讲解范例:
例1 求以C(1,3)为圆心,并且和直线3x4y70相切的圆的方程
例2已知圆的方程xyr,求经过圆上一点M(x0,y0)的切线方程
例3.求过点M(3,1),且与圆(x1)y4相切的直线l的方程
例4.一圆过原点O和点P(1,3),圆心在直线yx2上,求此圆的方程
例5.已知一圆与y轴相切,在直线yx上截得的弦AB长为27,圆心在直线x3y0上,求此圆的方程.
222222. 圆的一般方程
1.圆的一般方程
将标准方程(xa)(yb)r展开,整理, 得xy2ax2byabr0,
可见,任何一个圆的方程都可以写成xyDxEyF0的形式。①
反过来,形如①的方程的曲线是否一定是圆呢? 2222222222D2E2D2E24F 将①配方得:(x)(y). ②
224把方程②和圆的标准方程进行比较,可以看出: (1)当DE4F0时,方程①表示以(径的圆;
(2)当DE4F0时,方程①表示一个点(222222DE1,)为圆心,D2E24F为半222DE,); 22 (3)当DE4F0时,方程①不表示任何图形.
结论:当DE4F0时,方程①表示一个圆,此时,我们把方程①叫做圆的一般方
22程.
2.圆的一般方程形式上的特点:
(1)x和y的系数相同,且不等于0; (2)没有xy这样的二次项.
以上两点是二元二次方程AxBxyCyDxEyF0表示圆的必要条件,但不是充分条件.充要条件是?(A=C0,B=0,DE4FA0)
说明:1、要求圆的一般方程,只要用待定系数法求出三个系数D、E、F就可以了. 2、圆的一般方程与圆的标准方程各有什么优点?(圆的标准方程:有利于作图。一般方程:有利于判别二元二次方程是不是圆的方程)
例1.求过三点O(0,0)、M1(1,1)、M2(4,2)的圆的方程,并求这个圆的半径和圆心坐标.
例2.已知圆xyx8ym0与直线x2y60相交于P、定点R(1,1),Q两点,
若PRQR,求实数m的值.
例3.若圆x2+y2-2kx+2y+2=0(k>0)与两坐标轴无公共点,那么实数k的取值范围为
例4.(2009年高考宁夏、海南卷改编)已知圆C1:(x+1)2+(y-1)2=1,圆C2与圆C1关于直线x-y-1=0对称,则圆C2的方程为________________.
例5.(原创题)圆x2+y2-4x+2y+c=0与y轴交于A、B两点,其圆心为P,若∠APB=90°,
则实数c的值是________.
例6.已知点P(1,4)在圆C:x2+y2+2ax-4y+b=0上,点P关于直线x+y-3=0的对称点也在圆C上,则a=________,b=________.
例7.过圆x2+y2=4外一点P(4,2)作圆的两条切线,切点为A、B,则△ABP的外接圆的方程是____________________.
222222223. 圆的参数方程
(1)根据三角函数的定义,xrcos, ①
yrsin显然,对于的每一个允许值,由方程组①所确定的点P(x,y)都在圆O上。 我们把方程组①叫做圆心为原点、半径为r的圆的参数方程,是参数. (2)圆心为O1(a,b),半径为r的圆的参数方程是怎样的?
r圆O1可以看成由圆O按向量v(a,b)平移得到的(如图),
uuuuruuurO(a,b), 由O1POP1可以得到圆心为1y
O1 P(x,y)
O
P1(x1,y1) x
半径为r的圆的参数方程是xarcos (为参数)
ybrsin例1.把下列参数方程化为普通方程:
2xx23cos1t21. 2.
2ty32siny1t2例2.如图,已知点P是圆xy16上的一个动点,定点A(12,0),当点P在圆上运动时,线段PA的中点M的轨迹是什么?
22例3 在圆x2y24上有定点A(2,0),及两个动点B、C,且A、B、C按逆
时针方向排列,∠BAC=,求△ABC的重心G(x,y)的轨迹方程
3
x3rcos,例4.:设圆(为参数)上有且仅有两点到直线-4x+3y=2的距离等于1,
y5rsin则r的取值范围是
例6、已知点P(x,y)是圆x2+y2- 6x- 4y+12=0上动点,求(1) x2+y2 的最值,
(2)x+y的最值,
(3)P到直线x+y- 1=0的距离d的最值。
例7、 过点(2,1)的直线中,被圆x+y-2x+4y=0截得的弦:为最长的直线方程是_________;
2
2
x3cosy2sin
为最短的直线方程是__________;
例8、若实数x,y满足x2+y2-2x+4y=0,则x-2y的最大值为 。
例9 已知点P(x,y)是圆x2(y1)21上任意一点,欲使不等式x+y+c≥0恒成立,求c的取值范围。
例10 求函数f()
sin1的最大值和最小值。
cos2
x2cos补充:已知曲线C的参数方程为(为参数),P(x,y)是曲线C上
ysiny任意一点,t,求t的取值范围.
x