圆的标准方程的定义(圆的标准方程讲义)
导语:高考数学重要知识点:圆的标准方程
高考数学考查知识点不仅多,还会考查各种各样的数学思想方法。同时高考数学为了起到选拔人才的作用,试题编排除了有深度,还会考虑到广度上的扩展。
圆从小学到高中我们都需要学习到,可以说是所有考生最熟悉的考点之一。尽管在每一个阶段,我们都会学到圆的知识,但在每一个阶段考查圆的试题类型、思想方法都会不一样。
因此,今天我们就一起来讲讲高考数学是怎么去考查圆的标准方程。
我们把平面内与定点的距离等于定长的点的集合(轨迹)称为圆。标准
方程(x-a)2+(y-b)2=r2,其中(r>0),圆心:(a,b),半径:r。
圆的一般方程可表述为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0).
方程Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圆的充要条件是:
(1)B=0;(2)A=C≠0;(3)D2+E2-4AF>0.
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.
典型例题1:
已知圆M过两点C(1,-1),D(-1,1),且圆心M在x+y-2=0上.
(1)求圆M的方程;
(2)设P是直线3x+4y+8=0上的动点,PA、PB是圆M的两条切线,
A,B为切点,求四边形PAMB面积的最小值.
利用待定系数法求圆的方程关键是建立关于a,b,r或D,E,F的方程组。
学会分辨点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<r2.
利用圆的几何性质求方程可直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程,体现了数形结合思想的运用。
求与圆有关的轨迹问题时,根据题设条件的不同常采用以下方法:
1、直接法:直接根据题目提供的条件列出方程.
2、定义法:根据直线、圆、圆锥曲线等定义列方程.
3、几何法:利用圆与圆的几何性质列方程.
4、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等.
典型例题2:
如图,已知点A(-1,0)与点B(1,0),C是圆x2+y2=1上的动点,连接BC并延长至D,使得|CD|=|BC|,求AC与OD的交点P的轨迹方程.
解决与圆有关的最值问题的常用方法:
1、形如u=(y-b)/(x-a)的最值问题,可转化为定点(a,b)与圆上的动点(x,y)的斜率的最值问题(如A级T9);
2、形如t=ax+by的最值问题,可转化为动直线的截距的最值问题;
3、形如(x-a)2+(y-b)2的最值问题,可转化为动点到定点的距离的最值问题。
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