人教版数学必修二第四章 圆与方程 知识点总结

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高一年级必修2数学第四单元圆的方程知识点梳理

高一年级必修2数学第四单元圆的方程知识点梳理

高一年级必修2数学第四单元圆的方程知识点梳理数学是研究现实世界空间形式和数量关系的一门科学。

小编准备了高一年级必修2数学第四单元圆的方程知识点,希望你喜欢。

圆的方程1、圆的标准方程:在平面直角坐标系中,以点O(a,b)为圆心,以r为半径的圆的标准方程是(x-a)^2+(y-b)^2=r^2。

特别地,初中历史,以原点为圆心,半径为r(r0)的圆的标准方程为x^2+y^2=r^2。

2、圆的一般方程:方程x^2+y^2+Dx+Ey+F=0可变形为(x+D/2)^2+(y+E/2)^2=(D^2+E^2-4F)/4.故有:(1)、当D^2+E^2-4F0时,方程表示以(-D/2,-E/2)为圆心,以(D^2+E^2-4F)/2为半径的圆;(2)、当D^2+E^2-4F=0时,方程表示一个点(-D/2,-E/2);(3)、当D^2+E^2-4F0时,方程不表示任何图形。

3、圆的参数方程:以点O(a,b)为圆心,以r为半径的圆的参数方程是x=a+r*cos, y=b+r*sin, (其中为参数)圆的端点式:若已知两点A(a1,b1),B(a2,b2),则以线段AB 为直径的圆的方程为(x-a1)(x-a2)+(y-b1)(y-b2)=0圆的离心率e=0,在圆上任意一点的曲率半径都是r。

要练说,得练听。

听是说的前提,听得准确,才有条件正确模仿,才能不断地掌握高一级水平的语言。

我在教学中,注意听说结合,训练幼儿听的能力,课堂上,我特别重视教师的语言,我对幼儿说话,注意声音清楚,高低起伏,抑扬有致,富有吸引力,这样能引起幼儿的注意。

当我发现有的幼儿不专心听别人发言时,就随时表扬那些静听的幼儿,或是让他重复别人说过的内容,抓住教育时机,要求他们专心听,用心记。

平时我还通过各种趣味活动,培养幼儿边听边记,边听边想,边听边说的能力,如听词对词,听词句说意思,听句子辩正误,听故事讲述故事,听谜语猜谜底,听智力故事,动脑筋,出主意,听儿歌上句,接儿歌下句等,这样幼儿学得生动活泼,轻松愉快,既训练了听的能力,强化了记忆,又发展了思维,为说打下了基础。

人教版数学必修二第四章圆与方程知识点总结

人教版数学必修二第四章圆与方程知识点总结

第四章圆与方程4.1 圆的方程4.圆的标准方程1.以 (3 ,- 1) 为圆心, 4 为半径的圆的方程为( )A . (x + 3)2+( y -1) 2= 4B . ( x - 3) 2+ (y +1) 2= 4C .( x - 3) 2+ (y +1) 2= 16 D . (x + 3) 2+( y - 1) 2= 16222 .一圆的标准方程为 x + (y + 1)= 8,则此圆的圆心与半径分别为 ()A . (1,0), 4B . (- 1,0) , 2 2C .(0,1) ,4D . (0,- 1) , 223 .圆 (x + 2) 2+ (y - 2) 2= m 2的圆心为 ________ ,半径为 ________ .4 .若点 P( - 3,4) 在圆 x 2+ y 2= a 2上,则 a 的值是 ________ .5 .以点 (-2,1) 为圆心且与直线x + y = 1 相切的圆的方程是 ____________________ . 6 .圆心在 y 轴上,半径为 1,且过点 (1,2) 的圆的方程为 ( )A . x 2+ (y -2)2=1 B .x 2+ (y + 2) 2=1C . ( x - 1) 2 + (y -3) 2= 1 D . x 2+ (y - 3)2= 17.一个圆经过点 A(5,0) 与 B( -2,1) ,圆心在直线x - 3y - 10 = 0 上,求此圆的方程.8.点 P(5a + 1,12a) 在圆 (x - 1)2+y 2= 1 的内部,则 a 的取值范围是()A. |a|< 11 B. a<131 C.|a|<51D. |a|<13 9.圆 (x- 1) 2+ y2= 25 上的点到点A(5,5) 的最大距离是__________.10 .设直线 ax - y+ 3 = 0 与圆 (x- 1) 2+ (y - 2)2= 4 订交于 A, B 两点,且弦AB 的长为2 3 ,求 a 的值.圆的一般方程1 .圆 x2 +y 2- 6x = 0 的圆心坐标是________ .2 .若方程 x 2+ y 2+ Dx + Ey + F = 0 表示以 (2 ,- 4) 为圆心,以 4为半径的圆,则F =________.3 .若方程 x 2+ y 2- 4x + 2y + 5k = 0 表示圆,则 k 的取值范围是()A . k>1B . k<1C .k ≥ 1D . k ≤ 14 .已知圆的方程是x 2+ y 2- 2x + 4y + 3= 0,则以下直线中经过圆心的是()A . 3x + 2y + 1= 0B . 3x + 2y = 0C .3x - 2y = 0D . 3x - 2y + 1 = 05 .圆 x 2 +y 2- 6x + 4y = 0 的周长是 ________ .6 .点 (2a,2) 在圆 x 2+ y 2- 2y - 4 =0 的内部,则 a 的取值范围是()A .- 1<a<1B . 0< a<11C .- 1<a< 51D .- 5<a<17 .求以下圆的圆心和半径.(1)x 2 + y 2- x = 0 ;(2)x 2 + y 2+ 2ax = 0(a ≠ 0);(3)x 2+ y 2+ 2ay - 1= 0.228.过点 A(11,2) 作圆 x + y + 2x - 4y - 164 = 0 的弦,其中弦长为整数的共有 ( )9.已知点 A 在直线 2x -3y + 5 = 0 上搬动,点P 为连接 M(4 ,- 3) 和点 A 的线段的中点,求P的轨迹方程.10 .已知方程 x 2+ y 2- 2(t + 3)x + 2(1- 4t 2)y + 16t 4+ 9= 0 表示一个圆.(1) 求 t 的取值范围;(2) 求圆的圆心和半径;(3) 求该圆的半径 r 的最大值及此时圆的标准方程.4. 2 直线、圆的地址关系4.直线与圆的地址关系1.直线 y = x + 3 与圆 x 2+ y 2= 4 的地址关系为( )A .相切B .订交但直线但是圆心C .直线过圆心D .相离2.以下说法中正确的选项是 ()A .若直线与圆有两个交点,则直线与圆相切B .与半径垂直的直线与圆相切C .过半径外端的直线与圆相切D .过圆心且与切线垂直的直线过切点2 2)3 .若直线 x + y =2 与圆 x+ y = m(m>0) 相切,则 m 的值为 (1 2A.2B.2C. 2 D .24 . (2013 年陕西 )已知点 M(a , b) 在圆 O : x 2+ y 2= 1 外,则直线ax + by = 1 与圆O 的位置关系是 ( )A .相切B .订交C .相离D .不确定5 .经过点 M(2,1) 作圆 x 2+ y 2= 5 的切线,则切线方程为( )A. 2x + y = 5B. 2x + y + 5= 0 C .2x + y = 5 D . 2x + y + 5= 06 . (2013 年浙江 )直线 y = 2x + 3 被圆 x 2+ y 2- 6x - 8y = 0 所截得的弦长等于 ________ .7 .已知直线 kx -y + 6= 0 被圆 x 2+ y 2= 25 所截得的弦长为8,求 k 的值.8.由直线y= x+ 1 上的一点向圆(x- 3) 2+ y2= 1 引切线,则切线长的最小值为()A. 1 B.2.39.已知圆C:(x - 2) 2+ (y - 3)2= 4 ,直线 l : (m + 2)x + (2m + 1)y = 7m + 8.(1)证明:无论m 为何值,直线l 与圆 C 恒订交;(2)当直线 l 被圆 C 截得的弦长最短时,求m 的值.2210 .已知圆 C: x + y - 8y+ 12= 0,直线l∶ax+y+2a=0.(1)当 a 为何值时,直线l 与圆 C 相切;(2)当直线 l 与圆 C 订交于A, B 两点,且AB = 2 2 时,求直线l 的方程.圆与圆的地址关系1 .已知两圆的方程 x 2+ y 2= 4 和 x 2+ y 2- 6x + 8y + 16 = 0,则此两圆的地址关系是 ()A .外离B .外切C .订交D .内切2 .圆 x 2 +y 2+ 2x + 1= 0 和圆 x 2+ y 2- y + 1 =0 的公共弦所在直线方程为 ()A . x - 2y = 0B . x +2y = 0C .2x - y = 0D . 2x + y = 03 .已知直线 x =a( a>0) 和圆 (x + 1) 2+ y 2= 9 相切,那么 a 的值是 ( )A .2B .3C .4D . 54 .两圆 x 2+ y 2- 4x + 2y +1= 0 与 x 2+ y 2+ 4x - 4y - 1 = 0 的公切线有 ( )A .1 条B .2 条C .3 条D .4 条5 .已知两圆订交于两点A(1,3) , B(m ,- 1) ,两圆圆心都在直线2x - y + c =0 上,则 m+c 的值是 ( )A .- 1B . 2C .3D . 06 .圆 x 2+ y 2- 2x -5= 0 与圆 x 2+y 2+ 2x - 4y - 4= 0 的交点为 AB ,则线段 AB 的垂直平分线方程为 ( )A . x + y - 1= 0B . 2x - y + 1= 0C .x - 2y + 1= 0D . x - y + 1= 07.若圆 x 2+ y 2= 4 与圆 x 2+ y 2+ 2ay - 6= 0(a>0) 的公共弦长为2 3,求实数 a 的值.8.两圆 (x-3) 2+ ( y- 4)2=25 和 (x- 1)2+ (y - 2)2= r2相切,则半径r = ____________.22229.已知两圆 C1: x+ y - 10x - 10y = 0与 C2: x+ y + 6x - 2y - 40= 0,(2)公共弦长.10 .已知圆 x 2+ y 2- 4ax +2ay + 20(a - 1) = 0.(1) 求证:对任意实数a ,该圆恒过必然点;(2) 若该圆与圆 x 2+ y 2= 4 相切,求 a 的值.直线与圆的方程的应用221.方程 x + y + 2ax - 2ay = 0(a ≠ 0) 表示的圆 ( )B .关于 y 轴对称C .关于直线 x - y = 0 对称D .关于直线 x + y = 0 对称222.若直线x + y + m = 0 与圆 x + y = m 相切,则 m 为 ()C. 2 D .无解3.过原点的直线与圆 ( x + 2)2 +y 2=1 相切,若切点在第三象限,则该直线方程为(A . y = 3xB . y =- 3x3C .y = 3 x3D .4.A .C .5.A .)C .2 2D .2 2-36.过点 P(2,1) 作圆 C :x 2+ y 2- ax + 2ay + 2a + 1=0 的切线只有一条, A . a =- 3 B .a = 3C .a = 2D . a =- 27.与圆 x 2+ y 2- 4x - 6y +12 = 0 相切且在两坐标轴上的截距相等的直线有 A .4 条 B .3 条C .2 条D .1 条则 a 的取值是 (())8.设圆 x 2+ y 2- 4x - 5= 0 的弦 AB 的中点 P(3 ,1),则直线 AB 的方程为 ____________ . 9.若实数 x , y 满足等式 (x - 2) 2+ y 2= 3,那么 y的最大值为 ()1 33xA.2B.3C.210 .已知圆 C : x 2+ y 2- 4x - 14y + 45= 0 及点 Q( -2, 3).(1) 若点 P(a , a + 1) 在圆上,求线段 PQ 的长及直线 PQ 的斜率; (2) 若 M 为圆 C 上任一点,求|MQ| 的最大值和最小值;n -322(3) 若实数 m , n 满足 m +n - 4m -14n + 45 = 0 ,求 k =的最大值和最小值.空间直角坐标系4.空间直角坐标系1.点 P( - 1,0,1) 位于 ( )A . y 轴上B . z 轴上C .xOz 平面内D . yOz 平面内2.在空间直角坐标系中,点 (- 2,1,4) 关于 x 轴的对称点的坐标是 ()A . (- 2,1,- 4)B . ( -2,- 1,- 4)C.(2,- 1,4)D. (2,1 ,- 4)3.点 P( - 4,1,3)在平面 yOz 上的投影坐标是 ()A . (4,1,0)B. (0,1,3)C.(0,3,0)D.都不对4.在空间直角坐标系中,点P(1 , 2 , 3) ,过点 P 作平面 yOz 的垂线 PQ 垂足为 Q ,则Q的坐标为()A. (0,2, 0)B. (0,2, 3)C.(1,0 , 3)D. (1,2, 0)5.点 (2 ,- 3,0) 在空间直角坐标系中的地址是在( A . y 轴上B. xOy 平面上C.xOz 平面上D.第一象限内6.设 x, y 为任意实数,相应的点P(x ,y,3) 的会集是A . z 轴上的两个点B.过 z 轴上的点 (0,0,3) ,且与z 轴垂直的直线C.过 z 轴上的点 (0,0,3) ,且与z 轴垂直的平面D.以上答案都有可能())7.点 A(1 ,- 3,2) 关于点 (2,2,3) 的对称点的坐标为()A . (3 ,- 1,5)B. (3,7,4)C.(0,- 8,1)D. (7,3,1)8.已知点 A(3 ,y,4) ,B(x,4,2) ,线段 AB 的中点是C(5,6 , z),则 x= ______ ,y= ______ ,z=________.9.点 P(2,3,5) 到平面 xOy 的距离为 ________ .10 .如图 K4- 3-1 ,在四棱锥P -ABCD 中,底面 ABCD 为正方形,且边长为2a ,棱 PD ⊥底面ABCD G, H , |PD|=的坐标.2b ,取各侧棱的中点 E ,F,G ,H ,试建立合适的空间直角坐标系,写出点E,F,图 K4- 3-14.空间两点间的距离公式1.在空间直角坐标系中,点A(2,1,5) 与点 B(2,1 ,- 1) 之间的距离为 ( )A. 6 B .6C. 3 D .22.坐标原点到以下各点的距离最大的是 ()A . (1,1,1)B . (2,2,2)C .(2,- 3,5)D . (3,3,4)3.已知 A(1,1,1) , B(-3,- 3,- 3) ,点 P 在 x 轴上,且 |PA| = |PB| ,则点 P 的坐标为 ( )A . (- 3,0,0)B . (- 3,0,1)C .(0,0 ,- 3)D . (0,- 3,0)4.设点 B 是 A( - 3,2,5) 关于 xOy平面的对称点,则|AB|= ()A . 10B. 10C .2 10D .405.已知空间坐标系中,A(3,3,1) , B(1,0,5) ,C(0,1,0) , AB 的中点为 M ,线段 CM 的长 |CM|=()5353A.4B.253 13C. 2D.26 .方程 (x -12) 2+ (y +3) 2+( z - 5) 2= 36 的几何意义是 ____________________________.7 .已知点 A 在 y 轴上,点B(0,1,2) ,且 |AB | = 5,求点 A 的坐标.8 .以 A(1,2,1) , B(1,5,1) , C(1,2,7) 为极点的三角形是 ________ 三角形.9.已知点 A(x,5 -x,2x - 1) , B(1 , x+ 2,2 - x),当 |AB | 取最小值时, x 的值为 ________ .10 .在空间直角坐标系中,已知A(3,0,1) 和 B(1 , 0,- 3) ,问:(1) 在 y 轴上可否存在点M,满足|MA |= |MB |;(2) 在 y 轴上可否存在点M,使△MAB 为等边三角形?若存在,试求出点M 的坐标.第四章圆与方程4 . 1 圆的方程4 . 圆的标准方程1 . C±5 5.(x + 2) 2+ (y - 1) 2= 23 . (- 2,2) |m| 4.0- 1 2+ b - 2 2= 1,6 .A 剖析:方法一 (直接法 ):设圆心坐标为 (0 ,b) ,则由题意知解得 b = 2 ,故圆的方程为x 2+ (y - 2) 2= 1.(0,2) ,故圆的方程为 x2方法二 (数形结合法 ) :作图由点到圆心的距离为1,易知圆心为+ ( y -2) 2= 1.7. 解: 方法一:设圆心P(a , b) ,a -3b - 10 =0,则a -5 2+b 2= a + 2 2+ b - 1 2,a = 1 ,解得b =- 3.a - 5 2+b 2= 1-5 2+ -32= 5. 圆的半径 r =∴圆的标准方程为 (x - 1) 2+( y +3) 2=25. 方法二:线段5-2, 0 +1,AB 的中点 P ′22即 P ′3 1.直线 AB 的斜率 k = 1- 01,- 2-=- .2 257∴弦 AB 的垂直均分线的方程为y - 1= 7 x - 3 ,2 2即 7x -y - 10 = 0.x - 3y - 10= 0, x = 1,即圆心 P(1 ,- 3) .解方程组得7x - y - 10= 0,y =- 3.圆的半径 r = 1 - 5 2+ -3 2= 5.∴圆的标准方程为 (x - 1) 2+( y +3) 2=25.8 . D9. 41+5|a - 2+ 3|10 .解:∵弦 AB 的长为 23,则由垂径定理, 圆心 (1,2) 到直线的距离等于1,∴a 2+ 1=1,∴a =0.4 . 圆的一般方程1 . 3 . B5 . 2 13 π6 . A11117 . 解: (1) x - 2 2,2+ y = ,圆心 2 0 ,半径 r = .42(2)(x +a)2+ y 2= a 2,圆心 (- a,0) ,半径 r = |a|.(3)x 2 + (y + a)2= 1+ a 2,圆心 (0 ,- a) ,半径 r = 1 + a 2.8 . C 剖析: 圆的标准方程是:(x + 1)2+ (y -2) 2= 13 2,圆心 (- 1,2) ,半径 r = 13. 过点 A(11,2) 的最短的弦长为 10 ,最长的弦长为 26( 分别只有一条 ),还有长度为 11,12 , ?, 25 的 各 2 条,所以共有长为整数的弦 2+ 2×15= 32( 条 ).9 . 解: 设点 P 的坐标为 (x , y) ,A 的坐标为 (x 0, y 0 ).∵点 A 在直线 2x - 3y + 5 = 0 上,∴有2x 0- 3y 0 + 5=0.x = 4+ x 0,又∵ P 为 MA 的中点,∴有2- 3+ y 0y =2.x 0= 2x - 4,∴y 0= 2y + 3.代入直线的方程,得2(2x - 4)- 3(2y + 3)+ 5= 0,化简,得 2x - 3y - 6= 0 即为所求. 10 . 解: (1) 由圆的一般方程,得22 24+9)>0 ,- 2(t + 3)] + 4(1 - 4t ) - 4(16t解得-1<t<1.7- 2 t + 32(2) 圆心为 -2,- 2 1 - 4t,2即 (t + 3,4t 2- 1),半径 r =1[ - 2 t + 3 ] 2+4 1- 4t 2 2- 4 16t 4+ 92= - 7t 2+ 6t + 1.(3)r = - 7t 2- 32+16+ 6t + 1=7t -,所以当 t =3 时, r max =4777,771624 213 2故圆的标准方程为 x -7+ y +49= 7.4 . 2直线、圆的地址关系4 . 直线与圆的地址关系1 . D4 . B 剖析: 点 M(a , b) 在圆 O : x 2+ y 2= 1 外,有 a 2+b 2>1 ,圆心到直线ax + by = 1的距离为d =1= ,所以直线与圆O订交.a 2+b 2<1 r5. C 剖析: 由于点 (2,1) 在圆 x 2+ y 2= 5 上,所以切线方程为 6. 4 5 剖析: 圆 (x - 3) 2+ (y - 4) 2= 25 ,圆心 (3,4) 到直线 |6- 4+3|= 5 ,弦长等于 252- 5 2=4 5.57.解:设直线 kx - y +6= 0 被圆为直角三角形.由于圆的半径为|OB| =5,半弦所以圆心到直线 kx - y + 6= 02x + y = 5.2x - y +3= 0 的距离为d =AB ,其中点为 C ,则△ OCB由点到直线的距离公式得6= 3. 解得 k = ± 3.k2+ 18 . C9 . (1) 证明: 由 (m + 2)x + (2m + 1)y = 7m + 8 , 得 mx + 2x + 2my + y =7m +8,即m(x + 2y - 7) + (2x + y -8) = 0.x +2y - 7 = 0 ,x = 3 ,由解得2x + y - 8 = 0 ,y = 2.∴无论 m 为何值,直线l 恒过定点 (3,2) .(2) 解:过圆内的一点的所有弦中,最长的弦是过该点的直径,最短的弦是垂直于过该点的直径的那条弦,∵圆心 (2,3) ,定点 (3,2) ,直径的斜率为- 1,∴最短的弦的斜率为 1,故最短弦的方程为x - y - 1= 0.∴ m =- 1.10 . 解:将圆 C 的方程 x 2+ y 2- 8y + 12 = 0 配方,得标准方程为x 2+( y -4)2= 4,则此圆的圆心为 (0,4) ,半径为 2.(1) 若直线 l 与圆 C 相切,则有 |4+2a|= 2.a 2+ 1解得 a =- 3.故当 a =- 3时,直线 l 与圆 C 相切.4 4(2) 过圆心 C 作 CD ⊥ AB ,则依照题意和圆的性质,|4 + 2a|CD =2 , a + 1 得CD 2+ DA 2= AC 2= 2 2, 解得 a =- 7 或 a =- 1.1DA = 2AB =2,∴直线 l 的方程是 7x -y + 14= 0 或 x - y + 2 = 0.4 . 圆与圆的地址关系1 . B(x - 2) 2+ (y + 1) 2= 4 , ( x + 2) 2+ (y - 2) 2= 9,∴圆心4 . C 剖析: 圆化为标准方程,得 O 1(2 ,- 1) , r 1= 2 , O 2 (- 2,2) , r 2= 3. ∵ |O 1 O 2|=5 = r 1+ r 2,∴两圆外切.∴公切线有 3 条.5 . D17 .解:由已知两个圆的方程可得订交弦的直线方程为y = a .利用圆心(0,0) 到直线的距离1 12 2d = a,得a = 2 -3 = 1 ,解得 a = 1 或 a =- 1( 舍 ).8 . 5-22C 1: x 2+ y 2 - 10x - 10y = 0 与 C 2: x 2 + y 2+ 6x -2y - 40 =0 相减,9 . 解: (1) 将两圆方程 得 2x + y - 5=0.∴公共弦所在直线的方程为 2x + y - 5= 0.(2) 圆 C 1: x 2+ y 2- 10x -10y = 0 的标准方程为 ( x - 5)2 + (y - 5) 2= 50 ,圆心为 (5,5) ,半径为 5 2 ,圆心到直线 2x + y - 5= 0 的距离为 2 5 ,依照勾股定理和垂径定理,知公共弦长为2 30.10 .(1) 证明: 将圆的方程整理,得 (x 2+ y 2- 20) + a( -4x + 2y + 20) =0,此方程表示过圆 x 2+ y 2= 20 与直线- 4x + 2y + 20 = 0 的交点的圆系,22x = 4,x + y = 20 ,解方程组得4x -2y - 20 = 0,y =- 2.故对任意实数a ,该圆恒过定点 (4,- 2).(2) 解: 圆的方程可化为(x - 2a) 2+ (y + a) 2= 5a 2- 20a + 20 = 5(a - 2) 2.①若两圆外切,则2+ 5 a - 2 2= 5a 2, 解得 a = 1 + 5 或 a = 1 - 55 5 (舍);②若两圆内切,则 | 5 a - 2 2- 2|=5a 2,55解得 a = 1 - 5 ,或 a = 1+ 5 (舍).综上所述, a =51±.54.直线与圆的方程的应用1 . D 剖析: 该圆的圆心 (- a , a) ,在直线 x +y = 0 上,故关于直线 x + y = 0 对称.2 . B剖析: 圆心 (0,0) 到直线 x + y + m = 0 的距离 d =|m|= m , m = 2.23 . C4 . C剖析: 由于直线 ax + by = 1 与圆 x 2+ y 2= 1 相离,则1>1 ,即 a 2+ b 2<1,a 2+ b2∴ P 在圆内. 5 . C7 . A剖析: 过原点的直线也满足条件.8 . x +y - 4= 0 2+ y 2= 3,9 . D 剖析: 方法一:∵实数 x , y 满足 (x - 2)∵记 P(x , y) 是圆 (x - 2) 2+ y 2= 3 上的点,y是直线 OP 的斜率,记为k. ∴直线 OP : y = kx ,代入圆的方程,消去y ,得 (1 +k 2)x 2-x= (- 4) 2- 4(1 + k 2)≥ 0,4x + 1= 0.直线 OP 与圆有公共点的充要条件是∴- 3 ≤ k ≤ 3.方法二:同方法一,直线OP 与圆有公共点的条件是|k ·2- 0|≤ 3,∴- 3 ≤ k ≤ 3.k 2+ 110 . 解: (1) ∵点 P(a , a + 1) 在圆上,∴ a 2+ (a + 1) 2- 4a -14(a + 1) + 45 = 0. 解得 a = 4 ,∴ P(4,5) .∴ |PQ|= 4+2 2+ 5- 3 2= 2 10,3- 51k PQ = - 2- 4= 3.(2) ∵圆心坐标C 为(2,7) ,半径为 2 2,∴ |QC|= 2+22+7-3 2=4 2.∴ |MQ | max = 4 2 + 2 2 = 6 2 ,|MQ | min = 4 2- 2 2= 2 2.(3) 设点 (- 2,3) 的直线 l 的方程为y - 3= k(x + 2),即 kx - y +2k + 3= 0,方程 m 2+ n 2- 4m - 14n +45 = 0 , 即 (m - 2) 2+ (n - 7) 2= 8 表示圆. 易知直线 l 与圆方程相切时, k 有最值,∴|2k - 7+ 2k +3|= 2 2. ∴ k = 2±3. 1 + k 2∴ k =n - 3的最大值为 2+ 3,最小值为 2 - 3. m+ 24. 3空间直角坐标系4.空间直角坐标系1. C剖析:点 P 的 y 轴坐标为0,则点 P 在平面 xOz 上.2. B剖析:点 P(a , b, c) 关于 x 轴的对称点为P′ (a,- b,- c) .3. B8. 78310.解:由图知,DA⊥ DC ,DC ⊥ DP, DP⊥ DA ,故以 D 为原点, DA , DC ,DP 所在直线分别为x,y, z 轴建立空间直角坐标系.∵ E, F, G , H 分别为侧棱中点,由立体几何知识可知,平面EFGH ∥底面ABCD ,从而这 4 个点的竖坐标都为P 的竖坐标的一半,也就是 b.由 H 为 DP 的中点,得H (0,0 , b).∴E(a,0 , b) .同理 G(0 , a ,b) .F 在坐标平面xOz 和 yOz 上的投影分别为点 E 和 G,故 F 与 E 的横坐标相同,都是 a ,点 F 与 G 的纵坐标也同为a ,又 F 的竖坐标为 b ,故 F(a , a , b) .4 . 空间两点间的距离公式1. B6 .以点 (12 ,- 3,5) 为球心,半径长为 6 的球7 . 解: 由题意设 A(0 , y,0),则y - 1 2+ 4= 5,得 y = 0 或 y = 2, 故点 A 的坐标为 (0,0,0) 或 (0,2,0) .8.直角 剖析: 由于 |AB| 2= 9,|BC|2 =9+ 36= 45,|AC|2= 36,所以 |BC|2= |AB|2+ |AC| 2,所以△ ABC 为直角三角形.89.7剖析: |AB|= x - 1 2+ 5- x -x - 2 2+ 2x - 1- 2+ x 282 5,87+ 7=14 x -故当 x = 时, |AB| 获取最小值.10 . 解: (1) 假设在 y 轴上存在点 M ,满足 |MA| = |MB |. 设 M(0 , y,0) ,由 |MA | = |MB| ,可得32+ y 2+ 1 2= 1 2+ y 2+ 32.显然,此式对任意 y ∈ R∴ y 轴上所有点都满足关系 恒建立.|MA|=|MB |.(2) 假设在 y 轴上存在点 M ,使△ MAB 为等边三角形. 由 (1) 可知, y 轴上任一点都有 |MA| = |MB| ,∴只要满足 |MA| = |AB| ,就可以使得△MAB 是等边三角形.∵ |MA | = 10 + y 2, |AB|=1- 3 2+ 0- 0 2+ - 3- 1 2=20,∴ 10 + y 2= 20 ,解得 y = ± 10.故 y 轴上存在点 M ,使△ MAB 为等边三角形,点M 的坐标为 (0 ,10 , 0)或 (0 ,- 10,0) .。

数学必修二圆的方程知识点总结

数学必修二圆的方程知识点总结

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圆的方程1、圆的定义:平面内到一定点的距离等于定长的点的集合叫圆,定点为圆心,定长为圆的半径。

2、圆的方程(1)标准方程,圆心,半径为r;(2)一般方程当时,方程表示圆,此时圆心为,半径为当时,表示一个点;当时,方程不表示任何图形。

(3)求圆方程的方法:一般都采用待定系数法:先设后求。

确定一个圆需要三个独立条件,若利用圆的标准方程,需求出a,b,r;若利用一般方程,需要求出D,E,F;另外要注意多利用圆的几何性质:如弦的中垂线必经过原点,以此来确定圆心的位置。

3、直线与圆的位置关系:直线与圆的位置关系有相离,相切,相交三种情况:(1)设直线,圆,圆心到l的距离为,则有;;(2)过圆外一点的'切线:①k不存在,验证是否成立②k存在,设点斜式方程,用圆心到该直线距离=半径,求解k,得到方程(3)过圆上一点的切线方程:圆(x—a)2+(y—b)2=r2,圆上一点为(x0,y0),则过此点的切线方程为(x0—a)(x—a)+(y0—b)(y—b)=r24、圆与圆的位置关系:通过两圆半径的和(差),与圆心距(d)之间的大小比较来确定。

设圆,两圆的位置关系常通过两圆半径的和(差),与圆心距(d)之间的大小比较来确定。

当时两圆外离,此时有公切线四条;当时两圆外切,连心线过切点,有外公切线两条,内公切线一条;当时两圆相交,连心线垂直平分公共弦,有两条外公切线;当时,两圆内切,连心线经过切点,只有一条公切线;当时,两圆内含;当时,为同心圆。

注意:已知圆上两点,圆心必在中垂线上;已知两圆相切,两圆心与切点共线圆的辅助线一般为连圆心与切线或者连圆心与弦中点数学如何预习上课前对即将要上的数学内容进行阅读,做到心中有数,以便于掌握听课的主动权。

人教版数学必修二第四章圆与方程知识点总结教学内容

人教版数学必修二第四章圆与方程知识点总结教学内容

人教版数学必修二第四章圆与方程知识点总结第四章圆与方程4。

1圆的方程4。

1。

1 圆的标准方程1 。

以(3,— 1)为圆心,4为半径的圆的方程为()A. (x+ 3)2+(y-1)2=4B. (x-3)2+(y+1)2=4C. (x—3)2+(y+1)2= 16D. (x+ 3)2+(y-1)2= 162 。

一圆的标准方程为x2+(y+1)2=8,那么此圆的圆心与半径分别为(A. (1,0), 4 B。

(-1,0), 2 V2C。

(0,1) , 4 D。

(0,— 1), 2 V23 。

圆(x+ 2)2+(y—2)2= m2的向心为,半径为。

4,假设点P(—3,4)在圆x2+y2=a2上,那么a的值是。

5 。

以点(—2,1)为圆心且与直线x+ y=1相切的圆的方程是6 。

圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为()A 。

x2+ (y —2)2= 1B. x2+(y+2)2=1C. (x-1)2+(y-3)2= 1D. x2+ (y —3)2=17 。

一个圆经过点A(5,0)与B(—2,1),圆心在直线x-3y-10=0±,求此圆的方程。

8 。

点P(5a+ 1,12a)在圆(x—1)2+y2= 1的内部,那么a的取值范围是()A。

|a|v1- 1B- a<n一,,1C. |a|<51D. |a|<139 。

圆(x— 1)2+y2=25上的点到点A(5,5)的最大距离是。

10 。

设直线ax—y + 3=0与圆(x—1)2+(y —2)2= 4相交于A, B两点,且弦AB的长为243,求a的值。

4。

1。

2 圆的一般方程1,圆x2+ y2—6x= 0的圆心坐标是。

2,假设方程x2+y2+Dx + Ey+F = 0表示以〔2,— 4〕为圆心,以4为半径的圆,那么 4 58。

过点A(11,2)作圆x2+y2+2x—4y—164= 0的弦,其中弦长为整数的共有() A。

高中数学必修2知识点总结:第四章_圆与方程

高中数学必修2知识点总结:第四章_圆与方程

高中数学必修2知识点总结第四章 圆与方程4.1.1 圆的标准方程1、圆的标准方程:222()()x a y b r -+-=圆心为A(a,b),半径为r 的圆的方程2、点00(,)M x y 与圆222()()x a y b r -+-=的关系的判断方法:(1)2200()()x a y b -+->2r ,点在圆外 (2)2200()()x a y b -+-=2r ,点在圆上 (3)2200()()x a y b -+-<2r ,点在圆内4.1.2 圆的一般方程1、圆的一般方程:022=++++F Ey Dx y x2、圆的一般方程的特点:(1)①x2和y2的系数相同,不等于0. ②没有xy 这样的二次项.(2)圆的一般方程中有三个特定的系数D 、E 、F ,因之只要求出这三个系数,圆的方程就确定了.(3)、与圆的标准方程相比较,它是一种特殊的二元二次方程,代数特征明显,圆的标准方程则指出了圆心坐标与半径大小,几何特征较明显。

4.2.1 圆与圆的位置关系1、用点到直线的距离来判断直线与圆的位置关系.设直线l :0=++c by ax ,圆C :022=++++F Ey Dx y x ,圆的半径为r ,圆心)2,2(ED --到直线的距离为d ,则判别直线与圆的位置关系的依据有以下几点:(1)当r d >时,直线l 与圆C 相离;(2)当r d =时,直线l 与圆C 相切; (3)当r d <时,直线l 与圆C 相交;4.2.2 圆与圆的位置关系两圆的位置关系.设两圆的连心线长为l ,则判别圆与圆的位置关系的依据有以下几点:(1)当21r r l +>时,圆1C 与圆2C 相离;(2)当21r r l +=时,圆1C 与圆2C 外切; (3)当<-||21r r 21r r l +<时,圆1C 与圆2C 相交;(4)当||21r r l -=时,圆1C 与圆2C 内切;(5)当||21r r l -<时,圆1C 与圆2C 内含;4.2.3 直线与圆的方程的应用1、利用平面直角坐标系解决直线与圆的位置关系;2、过程与方法用坐标法解决几何问题的步骤:第一步:建立适当的平面直角坐标系,用坐标和方程表示问题中的几何元素,将平面几何问题转化为代数问题; 第二步:通过代数运算,解决代数问题; 第三步:将代数运算结果“翻译”成几何结论.4.3.1空间直角坐标系1、点M 对应着唯一确定的有序实数组),,(z y x ,x 、y 、z 分别是P 、Q 、R 在x 、y 、z 轴上的坐标2、有序实数组),,(z y x ,对应着空间直角坐标系中的一点3、空间中任意点M 的坐标都可以用有序实数组),,(z y x 来表示,该数组叫做点M 在此空间直角坐标系中的坐标,记M ),,(z y x ,x 叫做点M 的横坐标,y 叫做点M 的纵坐标,z 叫做点M 的竖一、知识概述 1、圆的标准方程圆心为(a ,b),半径为r 的圆的标准方程为(x -a)2+(y -b)2=r 2.由于圆的标准方程中含有三个参数a ,b ,r ,因此必须具备三个独立条件才能确定一个圆.2、圆的一般方程对于方程x2+y2+Dx+Ey+F=0.(1)当D2+E2-4F>0时,方程表示以为圆心、为半径的圆.此时方程就叫做圆的一般方程.(2)当D2+E2-4F=0时,方程表示一个点.(3)当D2+E2-4F<0时,方程不表示任何图形.即圆的一般方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0).圆的一般方程也含有三个待定的系数D,E,F,因此必须具备三个独立条件,才能确定一个圆.3、圆的参数方程(1)以(a,b)为圆心,r为半径的圆的参数方程为,特别地,以原点为圆心的圆的参数方程为.(2)θ的几何意义:圆上的点与圆心的连线与过圆心和x轴平行的直线所成的角.4、用待定系数法求圆的方程的大致步骤是:(1)根据题意选择方程的形式:标准方程或一般方程;(2)根据条件列出关于a,b,r或D,E,F的方程组;(3)解出a,b,r或D,E,F,代入标准方程或一般方程.二、重难点知识归纳:1、理解圆的定义,以及圆的标准方程与一般方程的推导.2、注意圆的一般方程成立的条件.3、利用待定系数法求圆的方程.三、典型例题剖析例1、(1)已知圆心在直线5x-3y=8上,又圆与坐标轴相切,求此圆的方程;(2)圆心在y=-2x上且与直线y=1-x相切于(2,-1),求圆的方程.分析:(1)圆心在5x-3y=8上,又与两坐标轴相切,则圆心又在y=x或y=-x上,这样就能求出圆心及半径;(2)圆心在y=-2x上,与y=1-x相切于(2,-1),知圆心在过(2,-1)且垂直于y=1-x的直线上;解:(1)设所求圆的方程为(x-x0)2+(y-y0)2=r2,圆心在5x-3y=8上,又与坐标轴相切,解得或∴圆心坐标为(4,4)或(1,-1),半径为r=|x0|=4或r=|x0|=1.∴所求圆的方程为(x-4)2+(y-4)2=16,或(x-1)2+(y+1)2=1.(2)设圆心为(a,-2a),由题意,圆与y=1-x相切于点(2,-1),则.解得a=1,所求圆心为(1,-2),半径r=.所求圆的方程为(x-1)2+(y+2)2=2.例2、已知曲线C:x2+y2-2x-4y+m=0 (1)当m为何值时,曲线C表示圆;(2)若曲线C与直线x +2y-4=0交于M、N两点,且OM⊥ON(O为坐标原点),求m的值.分析:要考虑圆的一般方程成立的前提条件.解:(1)由D2+E2-4F=4+16-4m=20-4m>0,得m<5.(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),由OM⊥ON得x1x2+y1y2=0.联立方程组消去y得5x2-8x+4m-16=0.由韦达定理得x1+x2=①,x1x2=②.又由x+2y-4=0得y=(4-x),∴x1x2+y1y2=x1x2+(4-x1)·(4-x2)=x1x2-(x1+x2)+4=0.将①、②代入得m=.例3、已知动点M到定点A(3,0)与定点O(0,0)的距离之比为常数k(k>0),求动点M的轨迹.分析:按直接法求出轨迹方程.为说明轨迹类型,对k进行分类讨论.解:设M(x,y),由题意得,即|MA|2=k2|MO|2.代入坐标得(x-3)2+y2=k2(x2+y2),化简得(k2-1)x2+(k2-1)y2+6x-9=0.①当k=1时,方程化为,轨迹是线段AO的垂直平分线.②当k>0且k1时,方程化为,轨迹是以为圆心,为半径的圆.例4、已知曲线C:x2+y2+2kx+(4k+10)y+10k+20=0,其中k-1.(1)求证:曲线C都表示圆,并且这些圆心都在同一条直线上;(2)证明:曲线C过定点;(3)若曲线C与x轴相切,求k的值.(1)证明:原方程可化为(x+k)2+(y+2k+5)2=5(k+1)2.①∵k-1,∴5(k+1)2>0.故方程表示圆心在(-k,-2k-5)、半径为|k+1|的圆.设圆心为(x,y),有消去k,得2x-y-5=0.∴这些圆的圆心都在直线2x-y-5=0上.(2)证明:将原方程变形为k(2x+4y+10)+(x2+y2+10y+20)=0.②上式关于参数k是恒等式.解得∴曲线C过定点(1,-3).(3)解:∵圆C与x轴相切,∴圆心到x轴的距离等于半径,即|-2k-5|=|k+1|.两边平方,得(2k+5)2=5(k+1)2..例5、直线l经过点P(5,5),且和圆C:x2+y2=25相交,截得弦长为,求l的方程.解析:设直线l的方程为y-5=k(x-5),且与圆C交于两点A(x1,y1)、B(x2,y2),消去y得,,解得k>0.,.由斜率公式,得..两边平方,整理得2k2-5k+2=0.解得k=或k=2符合题意.故直线l的方程为x-2y+5=0或2x-y-5=0.判断直线l与圆C位置关系的两种方法:①判断直线l与圆C的方程组成的方程组是否有解.如果有解,直线l与圆C有公共点.有两组实数解时,直线l与圆相交;有一组实数解时,直线l与圆相切;无实数解时,直线l与圆C相离.②判断圆C的圆心到直线l的距离d与圆的半径长r的关系.如果d<r,直线与圆相交;如果d=r,直线l与圆相切;如果d>r,直线l与圆C相离.✧圆与圆的位置关系设圆CR,圆C2的半径是r,圆心距为d,则1的半径为①当d>R+r时,两圆相离;②当d=R+r时,两圆外切;③当|R-r|<d<R+r时,两圆相交;④当d=|R-r|时,两圆内切;⑤当d<|R-r|时,两圆内含.✧空间直角坐标系空间直角坐标系三要素:原点、坐标轴方向、单位长.常用对称点坐标:x,-y,-z);点P(x,y,z)关于x轴对称:点P1(x,y,-z);点P(x,y,z)关于y轴对称:点P2(-x,-y,z);点P(x,y,z)关于z轴对称:点P3(-点P(x,y,z)关于平面xOy对称:点Px,y,-z);4(x,y,z);点P(x,y,z)关于平面yOz对称:点P5(-x,-y,z);点P(x,y,z)关于平面xOz对称:点P6(点P(x,y,z)关于原点成中心对称:点Px,-y,-z).7(-✧空间两点间的距离公式空间点、间的距离是.典型例题剖析例1、(1)求圆心在C(2,-1),且截直线y=x-1所得弦长为的圆的方程;(2)求圆x2+y2=4上与直线4x+3y-12=0距离最小的点的坐标.分析:(1)应用圆的标准方程,只需借助几何图形,用勾股定理求出r;(2)借助图形转化为圆心到直线的距离与半径之间的关系,可求出过圆心与4x+3y-12=0垂直的直线方程.解:(1)设圆的方程为(x-2)2+(y+1)2=r2,由题设圆心到直线y=x-1的距离.又直线y=x-1被圆截得弦长为,.所求圆的方程为(x-2)2+(y+1)2=4.(2)过圆心(0,0)作直线4x+3y-12=0的垂线,垂线方程为.①直线①与圆x2+y2=4的靠近直线4x+3y-12=0的交点就是所要求的点.解方程组解得.点是与直线4x+3y-12=0距离最远的点,而点是与直线4x+3y-12=0距离最短的点.故所求点的坐标为.例2、设P在x轴上,它到点的距离为到点的距离的两倍,求点P的坐标.解析:因为点P在x轴上,设点P的坐标为(x,0,0)则,故点P的坐标为(1,0,0)或(-1,0,0).例3、求与两平行直线x+3y-5=0和x+3y-3=0相切,圆心在2x+y+3=0上的圆的方程.解析:设所求圆的方程是(x-a)2+(y-b)2=r2.由已知,两平行线之间的距离是.所以,所求圆的半径长是.由于圆心(a,b)到直线x+3y-5=0和x+3y-3=0的距离都是,于是,且.即|a+3b-5|=1,且|a+3b-3|=1.又圆心在2x+y+3=0上,于是有2a+b+3=0.解方程组,得或当时,不满足|a+3b-3|=1,所以,所以,所求圆的方程为.例4、求半径为4,与圆x2+y2-4x-2y-4=0相切且和直线y=0相切的圆的方程.、解析:依题意,所求圆与直线y=0相切且半径为4,则圆心的坐标为或,又已知圆的圆心坐标为,半径r=3,若两圆相切,则或.(1)当圆心为时,有(a-2)2+(4-1)2=72,解得,或(a-2)2+(4-1)2=12,无解.故所求圆的方程为或.(2)当圆心为时,有(a-2)2+(-4-1)2=72,解得,或(a-2)2+(-4-1)2=12,无解.故所求的圆的方程为或.综合(1)(2)可知所求圆的方程为或或或例5、由一点A(-3,3)发出的光线l射到x轴上,被x轴反射,其反射光线所在直线与圆C:x2+y2-4x -4y+7=0相切,求光线l所在直线的方程.解析:因为点A(-3,3)关于x轴的对称点为,设直线l1的斜率为k,则过点的直线l 的方程为y+3=-k(x+3),将y=-k(x+3)-3代入圆的方程,整理得(1+k2)x2+2(3k2+5k-2)x+(9k2+30k+8)=0,若直线l1与圆相切,则,即12k2+25k+12=0,解之得,或.所以,所求直线l的方程为y-3=(x+3),或y-3=(x+3),即3x+4y-3=0,或4x+3y+3=0。

数学人教版必修二圆的方程知识点

数学人教版必修二圆的方程知识点

数学人教版必修二圆的方程知识点
数学人教版必修二中关于圆的方程的内容主要涉及以下几个知识点:
1. 圆的标准方程:圆的标准方程为:(x - a)² + (y - b)² = r²,其中(a, b)为圆心的坐标,r为圆的半径。

2. 圆的一般方程:圆的一般方程为:x² + y² + Dx + Ey + F = 0,其中D、E、F为常数。

一般方程推导出标准方程的方法是完成平方并合并同类项。

3. 圆的参数方程:若圆的圆心为(a, b),半径为r,则圆的参数方程为x = a + rcosθ,y = b + rsinθ,其中θ为参数。

4. 圆的切线方程:过圆上的一点M(x₁, y₁)的切线方程为xx₁ + yy₁ = r²,其中r为圆的半径。

5. 过圆心的直线方程:过圆心的直线方程为x/a + y/b = 1,其中a和b分别为圆心的横纵坐标。

6. 圆与直线的位置关系:可以利用圆的一般方程和直线的方程,通过解方程组来判断
圆与直线的位置关系。

以上是数学人教版必修二中有关圆的方程的主要知识点。

希望对你有所帮助!。

高中数学人教A版必修二课件:第四章 圆的方程 章末归纳总结

高中数学人教A版必修二课件:第四章 圆的方程 章末归纳总结
一、知识归纳 1.圆的方程 (1)标准式:圆心在点(a,b),半径为r的圆的标准方程
为(x-a)2+(y-b)2=r2,特别的,当圆心在坐标原点时,圆
的方程为x2+y2=r2; (2) 一般式: x2 + y2 + Dx + Ey + F = 0 0). (D2 + E2 - 4F >
2.点与圆的位置关系 点P(x0 ,y0),圆 C: F(x ,y) =0的圆心 C(a , b) ,半径 r ,
由点P向圆可引两条切线,若用点斜式求切线方程只得出一
条,则必漏掉了过 P 垂直于 x 轴的那一条;若圆心为 C ,则 两切点连线被PC垂直平分,切线长问题通常通过切点、圆 心和点P构成的直角三角形求解.
2.判断直线与圆的位置关系一般用几何法,有时也用
代数法,直线与圆相交时,弦长问题主要解“半弦2+弦心
r=|b|,若圆与y轴相切,则r=|a|.
(5)圆与直线相交, (一)半径 2=半弦 2+弦心距 2; (二) 相交弦长为 1+k2|x1-x2|;(三)圆心在弦的中垂线上.
(6)圆与定圆相切,要区分内切、外切,考虑|C1C2|与R、
r关系.
(7)过直线l:Ax+By+C=0与⊙C:(x-a)2+(y-b)2=
二、方法规律总结
1.判断点与圆的位置关系,直接将点的坐标代入圆的
方程,看结果的符号确定. 点P在圆内时,过点P的直线与圆必相交,相交弦长有 最大(小)值,其中直径最大,垂直于直径的,即以P为中点 的弦长最短.
点P在圆上时,过P点有且仅有一条圆的切线,过切点
垂直于切线的直线必过圆心.
点P在圆外时,圆上所有点到点 P的距离有最大 (小)值;
(2)待定系数法:已知所求曲线是所学过的曲线如:直
线、圆等,可先根据条件列出所求曲线的方程,再由条件 确定其待定系数,代回所列方程即得. (3)代入法(又称转移法 ):若动点P(x,y)依赖于已知曲 线上的另一动点Q(x′,y′)而运动,且可求出关系式x′=f(x,

高中数学必修2第四章知识点总结

高中数学必修2第四章知识点总结

高中数学必修2第四章知识点总结4.1.1 圆的标准方程1、圆的标准方程:222()()x a y b r -+-=圆心为A(a,b),半径为r 的圆的方程2、点00(,)M x y 与圆222()()x a y b r -+-=的关系的判断方法:(1)2200()()x a y b -+->2r ,点在圆外 (2)2200()()x a y b -+-=2r ,点在圆上 (3)2200()()x a y b -+-<2r ,点在圆内4.1.2 圆的一般方程1、圆的一般方程:022=++++F Ey Dx y x2、圆的一般方程的特点:(1)①x2和y2的系数相同,不等于0. ②没有xy 这样的二次项.(2)圆的一般方程中有三个特定的系数D 、E 、F ,因之只要求出这三个系数,圆的方程就确定了. (3)、与圆的标准方程相比较,它是一种特殊的二元二次方程,代数特征明显,圆的标准方程则指出了圆心坐标与半径大小,几何特征较明显。

4.2.1 圆与圆的位置关系1、用点到直线的距离来判断直线与圆的位置关系.设直线l :0=++c by ax ,圆C :022=++++F Ey Dx y x ,圆的半径为r ,圆心)2,2(ED --到直线的距离为d ,则判别直线与圆的位置关系的依据有以下几点:(1)当r d >时,直线l 与圆C 相离;(2)当r d =时,直线l 与圆C 相切; (3)当r d <时,直线l 与圆C 相交;4.2.2 圆与圆的位置关系两圆的位置关系.设两圆的连心线长为l ,则判别圆与圆的位置关系的依据有以下几点:(1)当21r r l +>时,圆1C 与圆2C 相离;(2)当21r r l +=时,圆1C 与圆2C 外切; (3)当<-||21r r 21r r l +<时,圆1C 与圆2C 相交;(4)当||21r r l -=时,圆1C 与圆2C 内切;(5)当||21r r l -<时,圆1C 与圆2C 内含;4.2.3 直线与圆的方程的应用1、利用平面直角坐标系解决直线与圆的位置关系;2、过程与方法用坐标法解决几何问题的步骤:第一步:建立适当的平面直角坐标系,用坐标和方程表示问题中的几何元素,将平面几何问题转化为代数问题;第二步:通过代数运算,解决代数问题; 第三步:将代数运算结果“翻译”成几何结论.4.3.1空间直角坐标系1、点M 对应着唯一确定的有序实数组),,(z y x ,x 、y 、z 分别是P 、Q 、R 在x 、y 、z 轴上的坐标2、有序实数组),,(z y x ,对应着空间直角坐标系中的一点3、空间中任意点M 的坐标都可以用有序实数组),,(z y x 来表示,该数组叫做点M 在此空间直角坐标系中的坐标,记M ),,(z y x ,x 叫做点M 的横坐标,y 叫做点M 的纵坐标,z 叫做点M 的竖坐标。

最新人教版高中数学必修2第四章《圆的标准方程》教材梳理

最新人教版高中数学必修2第四章《圆的标准方程》教材梳理

疱丁巧解牛知识·巧学一、圆的定义及标准方程当圆的圆心位置与半径大小确定后,圆就唯一确定了.在直角坐标系中,圆心A 的坐标为(a ,b),半径为r 的圆就是集合P={M||MA|=r}.上述圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r 2.其中当圆的圆心在坐标原点时,标准方程就成为x 2+y 2=r 2.要点提示 当圆心为原点时,方程化为x 2+y 2=r 2.由于方程的右端r 2>0,故当右端小于0或等于0时不是圆的方程.圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r 2中有三个参数a 、b 、r ,只要求出a 、b 、r ,这时圆的方程就被确定,因此确定圆方程,需三个独立条件,其中圆心是圆的定位条件,半径是圆的定形条件.二、点与圆的位置关系给出点M(x 0,y 0)和圆C :(x-a)2+(y-b)2=r 2,通过比较点到圆心的距离和半径的大小关系,得到:(1)若点M 在圆C 上,则有(x 0-a)2+(y 0-b)2=r 2;(2)若点M 在圆C 外,则有(x 0-a)2+(y 0-b)2>r 2;(3)若点M 在圆C 内,则有(x 0-a)2+(y 0-b)2<r 2.方法点拨 判断一个点与圆的位置关系,除了应用数形结合外,还可以通过方程来判断.只需将该点的坐标代入圆的标准方程左侧,若结果等于r 2,则点在圆上;若结果大于r 2,则点在圆外;若结果小于r 2,则点在圆内.问题·探究问题1 过两点能作多少个圆?过不共线的三点呢?确定一个圆需具备哪些条件?探究:若以这两点连线为弦,则可作无数个圆;若以这两点作为一个圆的直径的两个端点,则可确定一个圆.过不共线的三点,能且仅能作一个确定的圆.所以确定一个圆,需要知道圆的圆心与半径.圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小.问题2 如果一个动点P 与两个定点A 、B 的距离的平方和为122,A 、B 两点间的距离为10,你能判断出动点P 的轨迹吗?探究:判断P 点的轨迹形状,可以从其方程入手,这就需要先建立直角坐标系.由题意,以AB 所在直线为x 轴,线段AB 的垂直平分线为y 轴,建立平面直角坐标系,则A(-5,0),B(5,0),设动点P(x ,y),则|PA|2+|PB|2=122,得x 2+y 2=36.所以可以判断P 点的轨迹是一个半径为6的圆.典题·热题例1 根据下列条件,求圆的方程.(1)圆心在直线5x-3y=8上,且圆与坐标轴相切,求此圆方程;(2)已知圆心C(2,-1),且截直线y=x-1所得的弦长为22,求圆C 的方程.思路解析:对于(1)可用标准方程与待定系数法解答;对于(2),由于已知圆心,故只需求出半径,根据垂径定理:弦长的一半与弦心距、半径组成一个直角三角形,故半径可求. 解:(1)设所求圆的方程为(x-x 0)2+(y-y 0)2=r 2,因为圆与坐标轴相切,故圆心满足x 0-y 0=0或x 0+y 0=0.又圆心在直线5x-3y=8上,所以5x 0-3y 0=8.解方程组⎩⎨⎧=-=-835,00000y x y x 或⎩⎨⎧=-=+.835,00000y x y x 解得⎩⎨⎧==4,400y x 或⎩⎨⎧-==.1,100y x 圆心坐标为(4,4)或(1,-1),所以可得半径r=4或r=1.所以所求圆的方程为(x-4)2+(y-4)2=16或(x-1)2+(y+1)2=1.(2)由已知可设所求圆的半径为r ,圆心到直线y=x-1的距离为d ,则 d=2)1(1|1)1(2|22=-+---.因为直线y=x-1被圆截得的弦长为22,所以222d r -=,所以r 2=4,故所求圆的方程为(x-2)2+(y+1)2=4.深化升华 本题两个题目所给条件均与圆心和半径有关,故都利用了圆的标准方程求解.此外,平面几何性质的应用使得解法简便了许多.所以类似问题一定要注意圆的相关几何性质的应用,从确定圆的圆心与半径入手解决.例2 求经过两点A(-1,4)、B(3,2)且圆心在y 轴上的圆的方程.思路解析:思路一是先设出圆的标准方程,而后用待定系数法求出圆心坐标和半径.思路二是抓住圆的性质及题目的特点,由线段AB 的垂直平分线及y 轴求出圆心坐标,进一步得其半径,由此列式可得.解:法一:设圆心C(a ,b),∵圆心在y 轴上,∴a=0.设圆的标准方程为x 2+(y-b)2=r 2.∵该圆经过A 、B 两点,∴⎪⎩⎪⎨⎧=-+=-+-222222)2(3)4()1(rb r b ⇒⎩⎨⎧==.10,12r b 所以圆的方程是x 2+(y-1)2=10. 法二:线段AB 的中点为(1,3),k AB =21)1(342-=---, ∴弦AB 的垂直平分线方程为y-3=2(x-1),即y=2x+1.由⎩⎨⎧=+=,0,12x x y 得⎩⎨⎧==.1,0y x 故点(0,1)为所求圆的圆心.由两点间距离公式得圆半径r=10,所求圆的方程为x 2+(y-1)2=10.深化升华 使用待定系数法求圆的方程是数学中常用的一种方法,例如确定二次函数的解析式、求直线等.由于圆的标准方程中含有三个待定系数a 、b 、r ,因此必须具备三个独立条件才能确定一个圆,也即根据三个独立条件,列出三个方程,解方程组得三个待定系数,即求出圆心和半径,从而得到圆的方程.待定系数法是求圆的方程的最常用的方法,它的一般步骤是:先设方程,再列式,最后求解.例3 求圆心在直线2x-y-3=0上,且过点A(5,2)和点B(3,-2)的圆的方程.思路解析:因为条件与圆心有直接关系,因此设圆的标准方程即可解决问题.利用圆心在弦的垂直平分线上及已知直线上,由两直线的交点得出圆的圆心,再由两点间距离公式得圆的半径,从而写出圆的方程.解:法一:设圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r 2,则⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=.r b)-(-2a)-(3,r b)-(2a)-(50,3-b -2a 222222解得⎪⎩⎪⎨⎧===.10r 1,b 2,a∴圆的方程为(x-2)2+(y-1)2=10.法二:∵圆过A(5,2)、B(3,-2)两点,∴圆心一定在线段AB 的垂直平分线上.线段AB 的垂直平分线方程为y=21-(x-4). 设所求圆的圆心坐标为C(a ,b),则有⎪⎩⎪⎨⎧--==).4(21b 0,3-b -2a a 解得⎩⎨⎧==1.b 2,a ∴C(2,1),r=|CA|=10)12()25(22=-+-.∴所求圆的方程为(x-2)2+(y-1)2=10.深化升华 本题介绍了几何法求圆的标准方程:利用圆心在弦的垂直平分线上或者两圆相切时两圆心连线经过切点,可得到圆心满足的一条直线方程,结合其他条件可确定圆心,利用两点间距离公式可求得半径,从而可得圆的标准方程.其实求圆的标准方程就是求出圆心坐标与圆的半径,有时借助于弦心距、弦半径之间的关系计算,可大大简化计算的过程与难度.如果用待定系数法求圆的方程时,确定圆的方程需要三个独立条件.“选标准、定参数”是解题的基本方法.其中,选标准是根据已知条件选择恰当的圆的方程的形式,进而确定其中三个参数.。

人教版数学高一-人教A版必修二 第四章 圆与方程复习提纲

人教版数学高一-人教A版必修二  第四章 圆与方程复习提纲

必修二 第四章 圆与方程复习提纲一:圆的方程。

(1)标准方程(几何式): (圆心为A(a,b),半径为r )(2)圆的一般方程(代数式):022=++++F Ey Dx y x (0422>-+F E D ) 圆心 半径提示:求圆的方程的主要方法有两种:一是定义法,二是待定系数法。

定义法是指用定义求出圆心坐标和半径长,从而得到圆的标准方程;待定系数法即列出关于,,D E F 的方程组,求,,D E F 而得到圆的一般方程,一般步骤为:(1)根据题意,设所求的圆的标准方程为022=++++F Ey Dx y x (2)根据已知条件,建立关于,,D E F 的方程组;(3)解方程组。

求出,,D E F 的值,并把它们代人所设的方程中去,就得到所求圆的一般方程.二:点与圆的位置关系的判断方法,),(00y x P ,r b a 半径圆心),,(:若 ,则点P 在圆上;若 ,则点P 在圆外;若 ,则点P 在圆内;三:直线与圆的位置关系判断方法:(1)几何法:由圆心到直线的距离d 和圆r 的半径的大小关系来判断。

(1) 相交⇔ (2)相切⇔ (3)相离⇔ 适用于已知直线和圆的方程判断二者关系,也适用于其中有参数,对参数谈论的问题。

利用这种方法,可以简单的算出直线与圆相交时的相交弦的长,以及当直线与圆相离时,圆上的点到直线的最远、最近距离等。

(2)代数法:由直线与圆的方程联立消元得到 ,然后由判别式△来判断。

(1) 相交⇔ (2)相切⇔ (3)相离⇔ 利用这种方法,可以很简单的求出直线与圆有交点时的交点坐标。

四:圆与圆的位置关系判断方法:(1)几何法:两圆的连心线长为l ,圆1C 的半径1r 与圆2C 的半径2r ,则判别圆与圆的位置关系的依据有以下几点:1)当 时,圆1C 与圆2C 相离;2)当 时,圆1C 与圆2C 外切;3)当 时,圆1C 与圆2C 相交;4)当 时,圆1C 与圆2C 内切;5)当 时,圆1C 与圆2C 内含;(2)代数法:由两圆的方程联立得到关于x 或y 的一元二次方程, 然后由判别式△来判断。

高二数学必修二-第四章-圆与圆的方程知识点汇总

高二数学必修二-第四章-圆与圆的方程知识点汇总

高二数学必修二-第四章-圆与圆的方程知识点汇总————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:第四章 圆 与 方 程★1、圆的定义:平面内到一定点的距离等于定长的点的集合叫做圆,定点为圆心,定长为圆的半径。

设M (x,y )为⊙A 上任意一点,则圆的集合可以写作:P = {M | |MA| = r }★2、圆的方程(1)标准方程()()222r b y a x =-+-,圆心()b a ,,半径为r ;点00(,)M x y 与圆222()()x a y b r -+-=的位置关系:当2200()()x a y b -+->2r ,点在圆外; 当2200()()x a y b -+-=2r ,点在圆上 当2200()()x a y b -+-<2r ,点在圆内; (2)一般方程022=++++F Ey Dx y x(x+D/2)2+(y+E/2)2=(D 2+E 2-4F)/4 (0422>-+F E D )当0422>-+F E D 时,方程表示圆,此时圆心为⎪⎭⎫ ⎝⎛--2,2E D ,半径为F E D r 42122-+=当0422=-+F E D 时,表示一个点;当0422<-+F E D 时,方程不表示任何图形。

(3)求圆的方程的方法:①待定系数法:先设后求。

确定一个圆需要三个独立条件,若利用圆的标准方程, 需求出a ,b ,r ;若利用一般方程,需要求出D ,E ,F ;②直接法:直接根据已知条件求出圆心坐标以及半径长度。

另外要注意多利用圆的几何性质:如弦的中垂线必经过圆心,以此来确定圆心的位置。

★3、直线与圆的位置关系:直线与圆的位置关系有相离,相切,相交三种情况:(1)设直线0:=++C By Ax l ,圆()()222:r b y a x C =-+-,圆心()b a C ,到l 的距离为22B A C Bb Aa d +++=,则有相离与C l r d ⇔>;相切与C l r d ⇔=;相交与C l r d ⇔<(2)过圆外一点的切线:设点斜式方程,用圆心到该直线距离=半径,求解k ,①若求得两个不同的解,带入所设切线的方程即可;②若求得两个相同的解,带入切线方程,得到一条切线;接下来验证过该点的斜率不存在的直线(此 时,该直线一定为另一条切线)(3) 过圆上一点的切线方程:圆(x-a)2+(y-b)2=r 2,圆上一点为(x 0,y 0),则过此点的切线方程为(x 0-a)(x-a)+(y 0-b)(y-b)= r 2两圆的位置关系 判断条件 公切线条数外离 d>r1+r2 4条 外切 d=r1+r2 3条 相交 |r1-r2|<d<r1+r2 2条 内切 d=|r1-r2| 1条 内含d<|r1-r2|0条★4、圆与圆的位置关系:通过两圆半径的和(差),与圆心距(d )之间的大小比较来确定。

人教A版高中数学必修二第四章圆与方程复习课件

人教A版高中数学必修二第四章圆与方程复习课件

2.(2011·高考广东卷)已知集合 A={(x,y)|x,y 为实数,且 x2 +y2=1},B={(x,y)|x,y 为实数,且 x+y=1},则 A∩B 的元 素个数为( ). A.4 B.3 C.2 D.1 解析 集合 A 表示圆 x2+y2=1 上的点构成的集合,集合 B 表 示直线 x+y=1 上的点构成的集合,可判断直线与圆相交,故 A∩B 的元素的个数为 2. 答案 C
0
无根
d>r

4.2.2圆与圆的位置关系
R r


O1
d
O2
R r


O1
d
O2
两圆外离
R r


O1 d
O2
R • •r O1 d O2
两圆外切
R O1 • • r
d O2
两圆相交
两圆内切

两圆内含
判断两圆的位置关系的两种方法: 1.根据圆心距与半径和之间的大小关系. 若d<|R-r|,则两圆内含; 若d=|R-r|,则两圆内切; 若|R-r|<d<R+r,则两圆相交; 若d=R+r,则两圆外切; 若d>R+r,则两圆外离.
高考真题 1.(2011·高考安徽卷)若直线 3x+y+a=0 过圆 x2+y2+2x-4y =0 的圆心,则 a 的值为( ). A.-1 B.1 C.3 D.-3 解析 化圆为标准形式(x+1)2+(y-2)2=5,圆心为(-1,2).∵ 直线过圆心,∴3×(-1)+2+a=0,∴a=1. 答案 B
2.联立两圆方程,看截得解得个数.
△<0
n=0
两个圆相离
△=0
n=1
两个圆相切
△>0
n=2

数学必修2第四章知识点小结及典型习题

数学必修2第四章知识点小结及典型习题

第四章 圆与方程一、圆的定义:平面内到一定点的距离等于定长的点的集合(或点的轨迹)叫圆,定点为圆心,定长为圆的半径.二、圆的方程:(标准方程和一般方程)(一)标准方程:()()222r b y a x =-+-,圆心()b a ,,半径为r圆的参数方程(还未学习,暂作了解)()()()222cos 0sin x a r x a y b r r y b r θθ=+⎧-+-=>⇔⎨=+⎩,θ为参数 ()222cos 0sin x r x y r r y r θθ=⎧+=>⇔⎨=⎩,θ为参数 1、求标准方程的方法——关键是求出圆心()b a ,和半径r①待定系数法:往往已知圆上三点坐标,例如教材119P例2 ②利用平面几何性质:往往涉及到直线与圆的位置关系,特别是:相切和相交。

相切:利用到圆心与切点的连线垂直直线相交:利用到点到直线的距离公式及垂径定理2、特殊位置的圆的标准方程设法(无需记,关键能理解)条件 方程形式圆心在原点 ()2220x y r r +=≠过原点 ()()()2222220x a y b a b a b -+-=++≠ 圆心在x 轴上 ()()2220x a y r r -+=≠ 圆心在y 轴上 ()()2220x y b r r +-=≠圆心在x 轴上且过原点 ()()2220x a y a a -+=≠ 圆心在y 轴上且过原点 ()()2220x y b b b +-=≠与x 轴相切()()()2220x a y b b b -+-=≠与y 轴相切 ()()()2220x a y b a a -+-=≠与两坐标轴都相切()()()2220x a y b a a b -+-==≠ (二)圆的一般方程:()2222040x y Dx Ey F D E F ++++=+-> 1、圆的一般方程的特点:(1)①2x 和2y 的系数相同,且不等于0.②没有xy 这样的二次项.(2) 求圆的一般方程采用待定系数法:圆的一般方程中有三个待定的系数D 、E 、F ,只要求出这三个系数,圆的方程就确定了.如教材122P 例4(3)与圆的标准方程相比较,它是一种特殊的二元二次方程,代数特征明显,圆的标准方程则指出了圆心坐标与半径大小,几何特征较明显。

人教版数学必修二第四章圆与方程知识点总结

人教版数学必修二第四章圆与方程知识点总结

第四章圆与方程4.1 圆的方程4.1.1 圆的标准方程1.以(3,-1)为圆心,4为半径的圆的方程为()A.(x+3)2+(y-1)2=4B.(x-3)2+(y+1)2=4C.(x-3)2+(y+1)2=16D.(x+3)2+(y-1)2=162.一圆的标准方程为x2+(y+1)2=8,则此圆的圆心与半径分别为()A.(1,0),4 B.(-1,0),2 2C.(0,1),4 D.(0,-1),2 23.圆(x+2)2+(y-2)2=m2的圆心为________,半径为________.4.若点P(-3,4)在圆x2+y2=a2上,则a的值是________.5.以点(-2,1)为圆心且与直线x+y=1相切的圆的方程是____________________.6.圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为()A.x2+(y-2)2=1B.x2+(y+2)2=1C.(x-1)2+(y-3)2=1D.x2+(y-3)2=17.一个圆经过点A(5,0)与B(-2,1),圆心在直线x-3y-10=0上,求此圆的方程.8.点P(5a+1,12a)在圆(x-1)2+y2=1的内部,则a的取值范围是()A.|a|<1B.a<113C.|a|<1 5D.|a|<1 139.圆(x-1)2+y2=25上的点到点A(5,5)的最大距离是__________.10.设直线ax-y+3=0与圆(x-1)2+(y-2)2=4相交于A,B两点,且弦AB的长为2 3,求a的值.4.1.2 圆的一般方程1.圆x 2+y 2-6x =0的圆心坐标是________.2.若方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0表示以(2,-4)为圆心,以4为半径的圆,则F =________.3.若方程x 2+y 2-4x +2y +5k =0表示圆,则k 的取值范围是( ) A .k >1 B .k <1 C .k ≥1 D .k ≤14.已知圆的方程是x 2+y 2-2x +4y +3=0,则下列直线中通过圆心的是( ) A .3x +2y +1=0 B .3x +2y =0 C .3x -2y =0 D .3x -2y +1=05.圆x 2+y 2-6x +4y =0的周长是________.6.点(2a,2)在圆x 2+y 2-2y -4=0的内部,则a 的取值范围是( ) A .-1<a <1 B .0<a <1C .-1<a <15D .-15<a <17.求下列圆的圆心和半径. (1)x 2+y 2-x =0;(2)x 2+y 2+2ax =0(a ≠0); (3)x 2+y 2+2ay -1=0.8.过点A (11,2)作圆x 2+y 2+2x -4y -164=0的弦,其中弦长为整数的共有( ) A .16条 B .17条 C .32条 D .34条 9.已知点A 在直线2x -3y +5=0上移动,点P 为连接M (4,-3)和点A 的线段的中点,求P 的轨迹方程.10.已知方程x 2+y 2-2(t +3)x +2(1-4t 2)y +16t 4+9=0表示一个圆. (1)求t 的取值范围; (2)求圆的圆心和半径;(3)求该圆的半径r 的最大值及此时圆的标准方程.4.2 直线、圆的位置关系 4.2.1 直线与圆的位置关系1.直线y =x +3与圆x 2+y 2=4的位置关系为( ) A .相切B .相交但直线不过圆心C .直线过圆心D .相离2.下列说法中正确的是( )A .若直线与圆有两个交点,则直线与圆相切B .与半径垂直的直线与圆相切C .过半径外端的直线与圆相切D .过圆心且与切线垂直的直线过切点3.若直线x +y =2与圆x 2+y 2=m (m >0)相切,则m 的值为( ) A.12 B.22C. 2 D .2 4.(20XX 年陕西)已知点M (a ,b )在圆O :x 2+y 2=1外,则直线ax +by =1与圆O 的位置关系是( )A .相切B .相交C .相离D .不确定5.经过点M (2,1)作圆x 2+y 2=5的切线,则切线方程为( ) A.2x +y =5 B.2x +y +5=0 C .2x +y =5 D .2x +y +5=06.(20XX 年浙江)直线y =2x +3被圆x 2+y 2-6x -8y =0所截得的弦长等于________. 7.已知直线kx -y +6=0被圆x 2+y 2=25所截得的弦长为8,求k 的值.8.由直线y=x+1上的一点向圆(x-3)2+y2=1引切线,则切线长的最小值为() A.1 B.2 2 C.7 D.39.已知圆C:(x-2)2+(y-3)2=4,直线l:(m+2)x+(2m+1)y=7m+8.(1)证明:无论m为何值,直线l与圆C恒相交;(2)当直线l被圆C截得的弦长最短时,求m的值.10.已知圆C:x2+y2-8y+12=0,直线l∶ax+y+2a=0.(1)当a为何值时,直线l与圆C相切;(2)当直线l与圆C相交于A,B两点,且AB=2 2时,求直线l的方程.4.2.2 圆与圆的位置关系1.已知两圆的方程x2+y2=4和x2+y2-6x+8y+16=0,则此两圆的位置关系是() A.外离B.外切C.相交D.内切2.圆x2+y2+2x+1=0和圆x2+y2-y+1=0的公共弦所在直线方程为()A.x-2y=0 B.x+2y=0C.2x-y=0 D.2x+y=03.已知直线x=a(a>0)和圆(x+1)2+y2=9相切,那么a的值是()A.2 B.3C.4 D.54.两圆x2+y2-4x+2y+1=0与x2+y2+4x-4y-1=0的公切线有()A.1条B.2条C.3条D.4条5.已知两圆相交于两点A(1,3),B(m,-1),两圆圆心都在直线2x-y+c=0上,则m +c的值是()A.-1 B.2C.3D.06.圆x2+y2-2x-5=0与圆x2+y2+2x-4y-4=0的交点为AB,则线段AB的垂直平分线方程为()A.x+y-1=0B.2x-y+1=0C.x-2y+1=0D.x-y+1=07.若圆x2+y2=4与圆x2+y2+2ay-6=0(a>0)的公共弦长为2 3,求实数a的值.8.两圆(x-3)2+(y-4)2=25和(x-1)2+(y-2)2=r2相切,则半径r=____________.9.已知两圆C1:x2+y2-10x-10y=0与C2:x2+y2+6x-2y-40=0,求:(1)它们的公共弦所在直线的方程;(2)公共弦长.10.已知圆x2+y2-4ax+2ay+20(a-1)=0.(1)求证:对任意实数a,该圆恒过一定点;(2)若该圆与圆x2+y2=4相切,求a的值.4.2.3 直线与圆的方程的应用1.方程x2+y2+2ax-2ay=0(a≠0)表示的圆()A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于直线x-y=0对称D.关于直线x+y=0对称2.若直线x+y+m=0与圆x2+y2=m相切,则m为()A.0或2 B.2C. 2 D.无解3.过原点的直线与圆(x+2)2+y2=1相切,若切点在第三象限,则该直线方程为() A.y=3xB.y=-3xC.y=3 3xD.y=-3 3x4.若直线ax+by=1与圆x2+y2=1相离,则点P(a,b)与圆的位置关系是() A.在圆上B.在圆外C.在圆内D.都有可能5.圆x2+y2-4x-4y-1=0上的动点P到直线x+y=0的最小距离为()A.1 B.0C.2 2 D.2 2-36.过点P(2,1)作圆C:x2+y2-ax+2ay+2a+1=0的切线只有一条,则a的取值是() A.a=-3 B.a=3C.a=2 D.a=-27.与圆x2+y2-4x-6y+12=0相切且在两坐标轴上的截距相等的直线有()A.4条B.3条C.2条D.1条8.设圆x 2+y 2-4x -5=0的弦AB 的中点P (3,1),则直线AB 的方程为____________.9.若实数x ,y 满足等式(x -2)2+y 2=3,那么yx的最大值为( )A.12B.33C.32D. 310.已知圆C :x 2+y 2-4x -14y +45=0及点Q (-2,3).(1)若点P (a ,a +1)在圆上,求线段PQ 的长及直线PQ 的斜率; (2)若M 为圆C 上任一点,求|MQ |的最大值和最小值;(3)若实数m ,n 满足m 2+n 2-4m -14n +45=0,求k =n -3m +2的最大值和最小值.4.3 空间直角坐标系 4.3.1 空间直角坐标系1.点P (-1,0,1)位于( ) A .y 轴上 B .z 轴上C .xOz 平面内D .yOz 平面内2.在空间直角坐标系中,点(-2,1,4)关于x 轴的对称点的坐标是( ) A .(-2,1,-4) B .(-2,-1,-4) C .(2,-1,4) D .(2,1,-4)3.点P (-4,1,3)在平面yOz 上的投影坐标是( ) A .(4,1,0) B .(0,1,3) C .(0,3,0) D .都不对4.在空间直角坐标系中,点P (1,2,3),过点P 作平面yOz 的垂线PQ 垂足为Q ,则Q 的坐标为( )A .(0,2,0)B .(0,2,3)C .(1,0,3)D .(1,2,0)5.点(2,-3,0)在空间直角坐标系中的位置是在()A.y轴上B.xOy平面上C.xOz平面上D.第一象限内6.设x,y为任意实数,相应的点P(x,y,3)的集合是()A.z轴上的两个点B.过z轴上的点(0,0,3),且与z轴垂直的直线C.过z轴上的点(0,0,3),且与z轴垂直的平面D.以上答案都有可能7.点A(1,-3,2)关于点(2,2,3)的对称点的坐标为()A.(3,-1,5)B.(3,7,4)C.(0,-8,1)D.(7,3,1)8.已知点A(3,y,4),B(x,4,2),线段AB的中点是C(5,6,z),则x=______,y=______,z=________.9.点P(2,3,5)到平面xOy的距离为________.10.如图K4-3-1,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为正方形,且边长为2a,棱PD ⊥底面ABCD,|PD|=2b,取各侧棱的中点E,F,G,H,试建立适当的空间直角坐标系,写出点E,F,G,H的坐标.图K4-3-14.3.2 空间两点间的距离公式1.在空间直角坐标系中,点A(2,1,5)与点B(2,1,-1)之间的距离为()A. 6 B.6C. 3 D.22.坐标原点到下列各点的距离最大的是()A.(1,1,1) B.(2,2,2)C.(2,-3,5) D.(3,3,4)3.已知A(1,1,1),B(-3,-3,-3),点P在x轴上,且|P A|=|PB|,则点P的坐标为() A.(-3,0,0) B.(-3,0,1)C.(0,0,-3) D.(0,-3,0)4.设点B是A(-3,2,5)关于xOy平面的对称点,则|AB|=()A.10 B.10C.2 10 D.405.已知空间坐标系中,A(3,3,1),B(1,0,5),C(0,1,0),AB的中点为M,线段CM的长|CM|=()A.534 B.532C.532 D.1326.方程(x-12)2+(y+3)2+(z-5)2=36的几何意义是____________________________.7.已知点A在y轴上,点B(0,1,2),且|AB|=5,求点A的坐标.8.以A(1,2,1),B(1,5,1),C(1,2,7)为顶点的三角形是________三角形.9.已知点A(x,5-x,2x-1),B(1,x+2,2-x),当|AB|取最小值时,x的值为________.10.在空间直角坐标系中,已知A(3,0,1)和B(1,0,-3),问:(1)在y轴上是否存在点M,满足|MA|=|MB|;(2)在y轴上是否存在点M,使△MAB为等边三角形?若存在,试求出点M的坐标.第四章 圆与方程4.1 圆的方程4.1.1 圆的标准方程 1.C 2.D3.(-2,2) |m | 4.±5 5.(x +2)2+(y -1)2=26.A 解析:方法一(直接法):设圆心坐标为(0,b ),则由题意知(0-1)2+(b -2)2=1,解得b =2,故圆的方程为x 2+(y -2)2=1.方法二(数形结合法):作图由点到圆心的距离为1,易知圆心为(0,2),故圆的方程为x 2+(y -2)2=1.7.解:方法一:设圆心P (a ,b ), 则⎩⎨⎧a -3b -10=0,(a -5)2+b 2=(a +2)2+(b -1)2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-3.圆的半径r =(a -5)2+b 2=(1-5)2+(-3)2=5. ∴圆的标准方程为(x -1)2+(y +3)2=25.方法二:线段AB 的中点P ′⎝⎛⎭⎫5-22,0+12,即P ′⎝⎛⎭⎫32,12.直线AB 的斜率k =1-0-2-5=-17. ∴弦AB 的垂直平分线的方程为y -12=7⎝⎛⎭⎫x -32, 即7x -y -10=0.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x -3y -10=0,7x -y -10=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =-3.即圆心P (1,-3). 圆的半径r =(1-5)2+(-3)2=5.∴圆的标准方程为(x -1)2+(y +3)2=25. 8.D 9.41+510.解:∵弦AB 的长为2 3,则由垂径定理,圆心(1,2)到直线的距离等于1,∴|a -2+3|a 2+1=1,∴a =0.4.1.2 圆的一般方程 1.(3,0) 2.4 3.B 4.A 5.2 13π 6.A7.解:(1)⎝⎛⎭⎫x -122+y 2=14,圆心⎝⎛⎭⎫12,0,半径r =12. (2)(x +a )2+y 2=a 2,圆心(-a,0),半径r =|a |.(3)x 2+(y +a )2=1+a 2,圆心(0,-a ),半径r =1+a 2.8.C 解析:圆的标准方程是:(x +1)2+(y -2)2=132,圆心(-1,2),半径r =13.过点A (11,2)的最短的弦长为10,最长的弦长为26(分别只有一条),还有长度为11,12,…,25的各2条,所以共有长为整数的弦2+2×15=32(条).9.解:设点P 的坐标为(x ,y ),A 的坐标为(x 0,y 0). ∵点A 在直线2x -3y +5=0上,∴有2x 0-3y 0+5=0.又∵P 为MA 的中点,∴有⎩⎨⎧x =4+x 02,y =-3+y 02.∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2x -4,y 0=2y +3. 代入直线的方程,得2(2x -4)-3(2y +3)+5=0,化简,得2x -3y -6=0即为所求.10.解:(1)由圆的一般方程,得[-2(t +3)]2+4(1-4t 2)2-4(16t 4+9)>0,解得-17<t <1. (2)圆心为⎝⎛⎭⎫--2(t +3)2,-2(1-4t 2)2,即(t +3,4t 2-1),半径r =12[-2(t +3)]2+4(1-4t 2)2-4(16t 4+9) =-7t 2+6t +1.(3)r =-7t 2+6t +1=-7⎝⎛⎭⎫t -372+167, 所以当t =37时,r max =4 77, 故圆的标准方程为⎝⎛⎭⎫x -2472+⎝⎛⎭⎫y +13492=167. 4.2 直线、圆的位置关系4.2.1 直线与圆的位置关系1.D 2.D 3.D4.B 解析:点M (a ,b )在圆O :x 2+y 2=1外,有a 2+b 2>1,圆心到直线ax +by =1的距离为d =1a 2+b 2<1=r ,所以直线与圆O 相交. 5.C 解析:因为点(2,1)在圆x 2+y 2=5上,所以切线方程为2x +y =5.6.4 5 解析:圆(x -3)2+(y -4)2=25,圆心(3,4)到直线2x -y +3=0的距离为d =|6-4+3|5=5,弦长等于252-(5)2=4 5. 7.解:设直线kx -y +6=0被圆x 2+y 2=25所截得的弦长为AB ,其中点为C ,则△OCB 为直角三角形.因为圆的半径为|OB |=5,半弦长为|AB |2=|BC |=4, 所以圆心到直线kx -y +6=0的距离为3.由点到直线的距离公式得6k 2+1=3.解得k =±3. 8.C9.(1)证明:由(m +2)x +(2m +1)y =7m +8,得mx +2x +2my +y =7m +8,即m (x +2y -7)+(2x +y -8)=0.由⎩⎪⎨⎪⎧ x +2y -7=0,2x +y -8=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =2. ∴无论m 为何值,直线l 恒过定点(3,2).(2)解:过圆内的一点的所有弦中,最长的弦是过该点的直径,最短的弦是垂直于过该点的直径的那条弦,∵圆心(2,3),定点(3,2),直径的斜率为-1,∴最短的弦的斜率为1,故最短弦的方程为x -y -1=0.∴m =-1.10.解:将圆C 的方程x 2+y 2-8y +12=0配方,得标准方程为x 2+(y -4)2=4,则此圆的圆心为(0,4),半径为2.(1)若直线l 与圆C 相切,则有|4+2a |a 2+1=2. 解得a =-34.故当a =-34时,直线l 与圆C 相切. (2)过圆心C 作CD ⊥AB ,则根据题意和圆的性质,得⎩⎨⎧ CD =|4+2a |a 2+1,CD 2+DA 2=AC 2=22,DA =12AB =2,解得a =-7或a =-1.∴直线l 的方程是7x -y +14=0或x -y +2=0.4.2.2 圆与圆的位置关系1.B 2.D 3.A4.C 解析:圆化为标准方程,得(x -2)2+(y +1)2=4,(x +2)2+(y -2)2=9,∴圆心O 1(2,-1),r 1=2,O 2(-2,2),r 2=3.∵|O 1O 2|=5=r 1+r 2,∴两圆外切.∴公切线有3条.5.D 6.A7.解:由已知两个圆的方程可得相交弦的直线方程为y =1a .利用圆心(0,0)到直线的距离d =⎪⎪⎪⎪1a ,得⎪⎪⎪⎪1a =22-(3)2=1,解得a =1或a =-1(舍). 8.5-2 29.解:(1)将两圆方程C 1:x 2+y 2-10x -10y =0与C 2:x 2+y 2+6x -2y -40=0相减,得2x +y -5=0.∴公共弦所在直线的方程为2x +y -5=0. (2)圆C 1:x 2+y 2-10x -10y =0的标准方程为(x -5)2+(y -5)2=50,圆心为(5,5),半径为5 2,圆心到直线2x +y -5=0的距离为2 5,根据勾股定理和垂径定理,知公共弦长为2 30.10.(1)证明:将圆的方程整理,得(x 2+y 2-20)+a (-4x +2y +20)=0,此方程表示过圆x 2+y 2=20与直线-4x +2y +20=0的交点的圆系,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+y 2=20,4x -2y -20=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =-2. 故对任意实数a ,该圆恒过定点(4,-2).(2)解:圆的方程可化为(x -2a )2+(y +a )2=5a 2-20a +20=5(a -2)2.①若两圆外切,则2+5(a -2)2=5a 2,解得a =1+55或a =1-55(舍); ②若两圆内切,则|5(a -2)2-2|=5a 2,解得a =1-55,或a =1+55(舍). 综上所述,a =1±55. 4.2.3 直线与圆的方程的应用1.D 解析:该圆的圆心(-a ,a ),在直线x +y =0上,故关于直线x +y =0对称.2.B 解析:圆心(0,0)到直线x +y +m =0的距离d =|m |2=m ,m =2. 3.C4.C 解析:由于直线ax +by =1与圆x 2+y 2=1相离,则1a 2+b2>1,即a 2+b 2<1, ∴P 在圆内.5.C 6.A7.A 解析:过原点的直线也满足条件.8.x +y -4=09.D 解析:方法一:∵实数x ,y 满足(x -2)2+y 2=3,∵记P (x ,y )是圆(x -2)2+y 2=3上的点,y x是直线OP 的斜率,记为k .∴直线OP :y =kx ,代入圆的方程,消去y ,得(1+k 2)x 2-4x +1=0.直线OP 与圆有公共点的充要条件是Δ=(-4)2-4(1+k 2)≥0,∴-3≤k ≤ 3.方法二:同方法一,直线OP 与圆有公共点的条件是|k ·2-0|k 2+1≤3,∴-3≤k ≤ 3. 10.解:(1)∵点P (a ,a +1)在圆上,∴a 2+(a +1)2-4a -14(a +1)+45=0.解得a =4,∴P (4,5).∴|PQ |=(4+2)2+(5-3)2=210,k PQ =3-5-2-4=13. (2)∵圆心坐标C 为(2,7),半径为2 2,∴|QC |=(2+2)2+(7-3)2=4 2.∴|MQ |max =4 2+2 2=6 2,|MQ |min =4 2-2 2=2 2.(3)设点(-2,3)的直线l 的方程为y -3=k (x +2),即kx -y +2k +3=0,方程m 2+n 2-4m -14n +45=0,即(m -2)2+(n -7)2=8表示圆.易知直线l 与圆方程相切时,k 有最值,∴|2k -7+2k +3|1+k 2=2 2.∴k =2±3. ∴k =n -3m +2的最大值为2+3,最小值为2- 3. 4.3 空间直角坐标系4.3.1 空间直角坐标系1.C 解析:点P 的y 轴坐标为0,则点P 在平面xOz 上.2.B 解析:点P (a ,b ,c )关于x 轴的对称点为P ′(a ,-b ,-c ).3.B 4.B 5.B 6.C 7.B8.7 8 3 9.510.解:由图知,DA ⊥DC ,DC ⊥DP ,DP ⊥DA ,故以D 为原点,DA ,DC ,DP 所在直线分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系. ∵E ,F ,G ,H 分别为侧棱中点,由立体几何知识可知,平面EFGH ∥底面ABCD , 从而这4个点的竖坐标都为P 的竖坐标的一半,也就是b .由H 为DP 的中点,得H (0,0,b ).E 在底面ABCD 上的投影为AD 的中点,∴E (a,0,b ).同理G (0,a ,b ).F 在坐标平面xOz 和yOz 上的投影分别为点E 和G ,故F 与E 的横坐标相同,都是a ,点F 与G 的纵坐标也同为a ,又F 的竖坐标为b ,故F (a ,a ,b ).4.3.2 空间两点间的距离公式1.B 2.C 3.A 4.A 5.C6.以点(12,-3,5)为球心,半径长为6的球7.解:由题意设A (0,y,0),则(y -1)2+4=5,得y =0或y =2,故点A 的坐标为(0,0,0)或(0,2,0).8.直角 解析:因为|AB |2=9,|BC |2=9+36=45,|AC |2=36,所以|BC |2=|AB |2+|AC |2,所以△ABC 为直角三角形.9.87解析:|AB | =(x -1)2+(5-x -x -2)2+(2x -1-2+x )2=14⎝⎛⎭⎫x -872+57, 故当x =87时,|AB |取得最小值. 10.解:(1)假设在y 轴上存在点M ,满足|MA |=|MB |.设M (0,y,0),由|MA |=|MB |,可得32+y 2+12=12+y 2+32.显然,此式对任意y ∈R 恒成立.∴y 轴上所有点都满足关系|MA |=|MB |.(2)假设在y 轴上存在点M ,使△MAB 为等边三角形.由(1)可知,y 轴上任一点都有|MA |=|MB |,∴只要满足|MA |=|AB |,就可以使得△MAB 是等边三角形. ∵|MA |=10+y 2,|AB |=(1-3)2+(0-0)2+(-3-1)2=20,∴10+y 2=20,解得y =±10.故y 轴上存在点M ,使△MAB 为等边三角形,点M 的坐标为(0,10,0)或(0,-10,0).。

高二数学必修二 第四章 圆与圆的方程知识点总结

高二数学必修二 第四章 圆与圆的方程知识点总结

第四章 圆 与 方 程★1、圆的定义:平面内到一定点的距离等于定长的点的集合叫做圆,定点为圆心,定长为圆的半径。

设M (x,y )为⊙A 上任意一点,则圆的集合可以写作:P = {M | |MA| = r }★2、圆的方程(1点00(,)M x y 与圆222()()x a y b r -+-=的位置关系:当2200()()x a y b -+->2r ,点在圆外; 当2200()()x a y b -+-=2r ,点在圆上 当2200()()x a yb -+-<2r ,点在圆内; (2 (x+D/2)+(y+E/2)=(D +E -4F)/4 (0422>-+F E D )当0422>-+F E D 时,方程表示圆,此时圆心为⎪⎭⎫ ⎝⎛--2,2E D ,半径为F E D r 42122-+=当0422=-+F E D时,表示一个点;当0422<-+F E D 时,方程不表示任何图形。

(3)求圆的方程的方法:①待定系数法:先设后求。

确定一个圆需要三个独立条件,若利用圆的标准方程,需求出a ,b ,r ;若利用一般方程,需要求出D ,E ,F ;②直接法:直接根据已知条件求出圆心坐标以及半径长度。

另外要注意多利用圆的几何性质:如弦的中垂线必经过圆心,以此来确定圆心的位置。

★3、直线与圆的位置关系:直线与圆的位置关系有相离,相切,相交三种情况:(1)设直线0:=++C By Ax l ,圆()()222:r b y a x C =-+-,圆心()b a C ,到l 的距离为相离与C l r d ⇔>;相切与C l r d ⇔=;相交与C l r d ⇔< (2)过圆外一点的切线k ,②若求得两个相同的解,带入切线方程,得到一条切线;接下来验证过该点的斜率不存在的直线(此 时,该直线一定为另一条切线):圆(x-a)2+(y-b)2=r 2,圆上一点为(x 0,y 0),则过此点的切线方程为★4、圆与圆的位置关系:通过两圆半径的和(差),与圆心距(d )之间的大小比较来确定。

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第四章圆与方程4.1 圆得方程4.1、1 圆得标准方程1.以(3,-1)为圆心,4为半径得圆得方程为()A.(x+3)2+(y-1)2=4B.(x-3)2+(y+1)2=4C.(x-3)2+(y+1)2=16D.(x+3)2+(y-1)2=162.一圆得标准方程为x2+(y+1)2=8,则此圆得圆心与半径分别为()A.(1,0),4B.(-1,0),2 2C.(0,1),4D.(0,-1),2 23.圆(x+2)2+(y-2)2=m2得圆心为________,半径为________.4.若点P(-3,4)在圆x2+y2=a2上,则a得值就是________.5.以点(-2,1)为圆心且与直线x+y=1相切得圆得方程就是____________________.6.圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)得圆得方程为()A.x2+(y-2)2=1B.x2+(y+2)2=1C.(x-1)2+(y-3)2=1D.x2+(y-3)2=17.一个圆经过点A(5,0)与B(-2,1),圆心在直线x-3y-10=0上,求此圆得方程.8.点P(5a+1,12a)在圆(x-1)2+y2=1得内部,则a得取值范围就是()A.|a|<1B.a<113C.|a|<1 5D.|a|<1139.圆(x-1)2+y2=25上得点到点A(5,5)得最大距离就是__________.10.设直线ax-y+3=0与圆(x-1)2+(y-2)2=4相交于A,B两点,且弦AB得长为 2 3,求a得值.4、1、2 圆得一般方程1.圆x2+y2-6x=0得圆心坐标就是________.2.若方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示以(2,-4)为圆心,以4为半径得圆,则F=________、3.若方程x2+y2-4x+2y+5k=0表示圆,则k得取值范围就是()A.k>1B.k<1C.k≥1D.k≤14.已知圆得方程就是x2+y2-2x+4y+3=0,则下列直线中通过圆心得就是()A.3x+2y+1=0B.3x+2y=0C.3x-2y=0D.3x-2y+1=05.圆x2+y2-6x+4y=0得周长就是________.6.点(2a,2)在圆x2+y2-2y-4=0得内部,则a得取值范围就是()A.-1<a <1B.0<a <1C.-1<a <15D.-15<a <17.求下列圆得圆心与半径. (1)x 2+y 2-x =0;(2)x 2+y 2+2ax =0(a ≠0); (3)x 2+y 2+2ay -1=0、8.过点A (11,2)作圆x 2+y 2+2x -4y -164=0得弦,其中弦长为整数得共有( ) A.16条 B.17条 C.32条 D.34条9.已知点A 在直线2x -3y +5=0上移动,点P 为连接M (4,-3)与点A 得线段得中点,求P 得轨迹方程.10.已知方程x 2+y 2-2(t +3)x +2(1-4t 2)y +16t 4+9=0表示一个圆. (1)求t 得取值范围; (2)求圆得圆心与半径;(3)求该圆得半径r 得最大值及此时圆得标准方程.4.2 直线、圆得位置关系 4.2、1 直线与圆得位置关系1.直线y =x +3与圆x 2+y 2=4得位置关系为( ) A.相切B.相交但直线不过圆心C.直线过圆心D.相离2.下列说法中正确得就是( )A.若直线与圆有两个交点,则直线与圆相切B.与半径垂直得直线与圆相切C.过半径外端得直线与圆相切D.过圆心且与切线垂直得直线过切点3.若直线x +y =2与圆x 2+y 2=m (m >0)相切,则m 得值为( )A 、12B 、22C 、 2 D.24.(2013年陕西)已知点M (a ,b )在圆O :x 2+y 2=1外,则直线ax +by =1与圆O 得位置关系就是( )A.相切B.相交C.相离D.不确定5.经过点M (2,1)作圆x 2+y 2=5得切线,则切线方程为( ) A 、2x +y =5 B 、2x +y +5=0 C.2x +y =5 D.2x +y +5=06.(2013年浙江)直线y =2x +3被圆x 2+y 2-6x -8y =0所截得得弦长等于________.7.已知直线kx -y +6=0被圆x 2+y 2=25所截得得弦长为8,求k 得值.8.由直线y =x +1上得一点向圆(x -3)2+y 2=1引切线,则切线长得最小值为( ) A.1 B.2 2 C 、7 D.39.已知圆C :(x -2)2+(y -3)2=4,直线l :(m +2)x +(2m +1)y =7m +8、 (1)证明:无论m 为何值,直线l 与圆C 恒相交; (2)当直线l 被圆C 截得得弦长最短时,求m 得值.10.已知圆C:x2+y2-8y+12=0,直线l∶ax+y+2a=0、(1)当a为何值时,直线l与圆C相切;(2)当直线l与圆C相交于A,B两点,且AB=2 2时,求直线l得方程.4、2、2 圆与圆得位置关系1.已知两圆得方程x2+y2=4与x2+y2-6x+8y+16=0,则此两圆得位置关系就是()A.外离B.外切C.相交D.内切2.圆x2+y2+2x+1=0与圆x2+y2-y+1=0得公共弦所在直线方程为()A.x-2y=0B.x+2y=0C.2x-y=0D.2x+y=03.已知直线x=a(a>0)与圆(x+1)2+y2=9相切,那么a得值就是()A.2B.3C.4D.54.两圆x2+y2-4x+2y+1=0与x2+y2+4x-4y-1=0得公切线有()A.1条B.2条C.3条D.4条5.已知两圆相交于两点A(1,3),B(m,-1),两圆圆心都在直线2x-y+c=0上,则m+c得值就是()A.-1B.2C.3D.06.圆x2+y2-2x-5=0与圆x2+y2+2x-4y-4=0得交点为AB,则线段AB得垂直平分线方程为()A.x+y-1=0B.2x-y+1=0C.x-2y+1=0D.x-y+1=07.若圆x2+y2=4与圆x2+y2+2ay-6=0(a>0)得公共弦长为2 3,求实数a得值.8.两圆(x-3)2+(y-4)2=25与(x-1)2+(y-2)2=r2相切,则半径r=____________、9.已知两圆C1:x2+y2-10x-10y=0与C2:x2+y2+6x-2y-40=0,求:(1)它们得公共弦所在直线得方程;(2)公共弦长.10.已知圆x2+y2-4ax+2ay+20(a-1)=0、(1)求证:对任意实数a,该圆恒过一定点;(2)若该圆与圆x2+y2=4相切,求a得值.4、2、3 直线与圆得方程得应用1.方程x2+y2+2ax-2ay=0(a≠0)表示得圆()A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于直线x-y=0对称D.关于直线x+y=0对称2.若直线x+y+m=0与圆x2+y2=m相切,则m为()A.0或2B.2C、 2 D.无解3.过原点得直线与圆(x+2)2+y2=1相切,若切点在第三象限,则该直线方程为()A.y=3xB.y=-3xC.y=3 3xD.y=-3 3x4.若直线ax +by =1与圆x 2+y 2=1相离,则点P (a ,b )与圆得位置关系就是( ) A.在圆上 B.在圆外 C.在圆内 D.都有可能5.圆x 2+y 2-4x -4y -1=0上得动点P 到直线x +y =0得最小距离为( ) A.1 B.0C.2 2D.2 2-36.过点P (2,1)作圆C :x 2+y 2-ax +2ay +2a +1=0得切线只有一条,则a 得取值就是( ) A.a =-3 B.a =3 C.a =2 D.a =-27.与圆x 2+y 2-4x -6y +12=0相切且在两坐标轴上得截距相等得直线有( ) A.4条 B.3条 C.2条 D.1条8.设圆x 2+y 2-4x -5=0得弦AB 得中点P (3,1),则直线AB 得方程为____________.9.若实数x ,y 满足等式(x -2)2+y 2=3,那么yx得最大值为( )A 、12B 、33C 、32D 、 310.已知圆C :x 2+y 2-4x -14y +45=0及点Q (-2,3).(1)若点P (a ,a +1)在圆上,求线段PQ 得长及直线PQ 得斜率; (2)若M 为圆C 上任一点,求|MQ |得最大值与最小值;(3)若实数m ,n 满足m 2+n 2-4m -14n +45=0,求k =n -3m +2得最大值与最小值.4、3 空间直角坐标系 4.3、1 空间直角坐标系1.点P (-1,0,1)位于( ) A.y 轴上 B.z 轴上C.xOz 平面内D.yOz 平面内2.在空间直角坐标系中,点(-2,1,4)关于x 轴得对称点得坐标就是( ) A.(-2,1,-4) B.(-2,-1,-4) C.(2,-1,4) D.(2,1,-4)3.点P (-4,1,3)在平面yOz 上得投影坐标就是( ) A.(4,1,0) B.(0,1,3) C.(0,3,0) D.都不对4.在空间直角坐标系中,点P (1,2,3),过点P 作平面yOz 得垂线PQ 垂足为Q ,则Q 得坐标为( )A.(0,2,0)B.(0,2,3)C.(1,0,3)D.(1,2,0)5.点(2,-3,0)在空间直角坐标系中得位置就是在( ) A.y 轴上 B.xOy 平面上 C.xOz 平面上 D.第一象限内6.设x,y为任意实数,相应得点P(x,y,3)得集合就是()A.z轴上得两个点B.过z轴上得点(0,0,3),且与z轴垂直得直线C.过z轴上得点(0,0,3),且与z轴垂直得平面D.以上答案都有可能7.点A(1,-3,2)关于点(2,2,3)得对称点得坐标为()A.(3,-1,5)B.(3,7,4)C.(0,-8,1)D.(7,3,1)8.已知点A(3,y,4),B(x,4,2),线段AB得中点就是C(5,6,z),则x=______,y=______,z=________、9.点P(2,3,5)到平面xOy得距离为________.10.如图K4-3-1,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为正方形,且边长为2a,棱PD⊥底面ABCD,|PD|=2b,取各侧棱得中点E,F,G,H,试建立适当得空间直角坐标系,写出点E,F,G,H得坐标.图K4-3-14.3、2 空间两点间得距离公式1.在空间直角坐标系中,点A(2,1,5)与点B(2,1,-1)之间得距离为()A、 6 B.6C、 3 D.22.坐标原点到下列各点得距离最大得就是()A.(1,1,1)B.(2,2,2)C.(2,-3,5)D.(3,3,4)3.已知A(1,1,1),B(-3,-3,-3),点P在x轴上,且|P A|=|PB|,则点P得坐标为()A.(-3,0,0)B.(-3,0,1)C.(0,0,-3)D.(0,-3,0)4.设点B就是A(-3,2,5)关于xOy平面得对称点,则|AB|=()A.10 B、10C.2 10D.405.已知空间坐标系中,A(3,3,1),B(1,0,5),C(0,1,0),AB得中点为M,线段CM得长|CM|=()A、534B、532C、532D、1326.方程(x-12)2+(y+3)2+(z-5)2=36得几何意义就是____________________________.7.已知点A在y轴上,点B(0,1,2),且|AB|=5,求点A得坐标.8.以A(1,2,1),B(1,5,1),C(1,2,7)为顶点得三角形就是________三角形.9.已知点A(x,5-x,2x-1),B(1,x+2,2-x),当|AB|取最小值时,x得值为________.10.在空间直角坐标系中,已知A(3,0,1)与B(1,0,-3),问:(1)在y轴上就是否存在点M,满足|MA|=|MB|;(2)在y轴上就是否存在点M,使△MAB为等边三角形?若存在,试求出点M得坐标.第四章 圆与方程4.1 圆得方程4.1、1 圆得标准方程 1.C 2、D3.(-2,2) |m | 4、±5 5、(x +2)2+(y -1)2=26.A 解析:方法一(直接法):设圆心坐标为(0,b ),则由题意知(0-1)2+(b -2)2=1,解得b =2,故圆得方程为x 2+(y -2)2=1、方法二(数形结合法):作图由点到圆心得距离为1,易知圆心为(0,2),故圆得方程为x 2+(y -2)2=1、7.解:方法一:设圆心P (a ,b ), 则⎩⎪⎨⎪⎧a -3b -10=0(a -5)2+b 2=(a +2)2+(b -1)2解得⎩⎨⎧a =1b =-3、圆得半径r =(a -5)2+b 2=(1-5)2+(-3)2=5、 ∴圆得标准方程为(x -1)2+(y +3)2=25、方法二:线段AB 得中点P ′⎝ ⎛⎭⎪⎫5-220+12,即P ′⎝ ⎛⎭⎪⎫3212、直线AB 得斜率k =1-0-2-5=-17、∴弦AB 得垂直平分线得方程为y -12=7⎝⎛⎭⎫x -32, 即7x -y -10=0、解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -3y -10=07x -y -10=0得⎩⎨⎧x =1y =-3、即圆心P (1,-3).圆得半径r =(1-5)2+(-3)2=5、∴圆得标准方程为(x -1)2+(y +3)2=25、 8.D9、41+510.解:∵弦AB 得长为2 3,则由垂径定理,圆心(1,2)到直线得距离等于1,∴|a -2+3|a 2+1=1,∴a =0、4.1、2 圆得一般方程 1.(3,0) 2、4 3.B 4、A5.2 13π6.A7.解:(1)⎝⎛⎭⎫x -122+y 2=14,圆心⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫120,半径r =12、 (2)(x +a )2+y 2=a 2,圆心(-a,0),半径r =|a |、(3)x 2+(y +a )2=1+a 2,圆心(0,-a ),半径r =1+a 2、8.C 解析:圆得标准方程就是:(x +1)2+(y -2)2=132,圆心(-1,2),半径r =13、过点A (11,2)得最短得弦长为10,最长得弦长为26(分别只有一条),还有长度为11,12,…,25得各2条,所以共有长为整数得弦2+2×15=32(条).9.解:设点P 得坐标为(x ,y ),A 得坐标为(x 0,y 0).∵点A 在直线2x -3y +5=0上,∴有2x 0-3y 0+5=0、又∵P 为MA 得中点,∴有⎩⎪⎨⎪⎧x =4+x 02y =-3+y 02、∴⎩⎨⎧x 0=2x -4y 0=2y +3、代入直线得方程,得2(2x -4)-3(2y +3)+5=0, 化简,得2x -3y -6=0即为所求. 10.解:(1)由圆得一般方程,得[-2(t +3)]2+4(1-4t 2)2-4(16t 4+9)>0,解得-17<t <1、(2)圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫--2(t +3)2-2(1-4t 2)2,即(t +3,4t 2-1),半径r =12[-2(t +3)]2+4(1-4t 2)2-4(16t 4+9)=-7t 2+6t +1、(3)r =-7t 2+6t +1=-7⎝⎛⎭⎫t -372+167, 所以当t =37时,r max =4 77,故圆得标准方程为⎝⎛⎭⎫x -2472+⎝⎛⎭⎫y +13492=167、 4.2 直线、圆得位置关系 4.2、1 直线与圆得位置关系 1.D 2、D 3、D4.B 解析:点M (a ,b )在圆O :x 2+y 2=1外,有a 2+b 2>1,圆心到直线ax +by =1得距离为d =1a 2+b2<1=r ,所以直线与圆O 相交.5.C 解析:因为点(2,1)在圆x 2+y 2=5上,所以切线方程为2x +y =5、6.4 5 解析:圆(x -3)2+(y -4)2=25,圆心(3,4)到直线2x -y +3=0得距离为d =|6-4+3|5=5,弦长等于252-(5)2=4 5、 7.解:设直线kx -y +6=0被圆x 2+y 2=25所截得得弦长为AB ,其中点为C ,则△OCB 为直角三角形.因为圆得半径为|OB |=5,半弦长为|AB |2=|BC |=4,所以圆心到直线kx -y +6=0得距离为3、由点到直线得距离公式得6k 2+1=3、解得k =±3、 8.C9.(1)证明:由(m +2)x +(2m +1)y =7m +8, 得mx +2x +2my +y =7m +8,即m (x +2y -7)+(2x +y -8)=0、 由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -7=02x +y -8=0解得⎩⎨⎧x =3y =2、∴无论m 为何值,直线l 恒过定点(3,2).(2)解:过圆内得一点得所有弦中,最长得弦就是过该点得直径,最短得弦就是垂直于过该点得直径得那条弦,∵圆心(2,3),定点(3,2),直径得斜率为-1, ∴最短得弦得斜率为1,故最短弦得方程为x -y -1=0、∴m =-1、10.解:将圆C 得方程x 2+y 2-8y +12=0配方,得标准方程为x 2+(y -4)2=4,则此圆得圆心为(0,4),半径为2、(1)若直线l 与圆C 相切,则有|4+2a |a 2+1=2、解得a =-34、故当a =-34时,直线l 与圆C 相切.(2)过圆心C 作CD ⊥AB ,则根据题意与圆得性质,得⎩⎪⎨⎪⎧CD =|4+2a |a 2+1CD 2+DA 2=AC 2=22DA =12AB =2解得a =-7或a =-1、∴直线l 得方程就是7x -y +14=0或x -y +2=0、 4.2、2 圆与圆得位置关系 1.B 2、D 3、A4.C 解析:圆化为标准方程,得(x -2)2+(y +1)2=4,(x +2)2+(y -2)2=9,∴圆心O 1(2,-1),r 1=2,O 2(-2,2),r 2=3、∵|O 1O 2|=5=r 1+r 2,∴两圆外切.∴公切线有3条.5.D 6、A7.解:由已知两个圆得方程可得相交弦得直线方程为y =1a、利用圆心(0,0)到直线得距离d=⎪⎪⎪⎪1a ,得⎪⎪⎪⎪1a =22-(3)2=1,解得a =1或a =-1(舍). 8.5-2 29.解:(1)将两圆方程C 1:x 2+y 2-10x -10y =0与C 2:x 2+y 2+6x -2y -40=0相减,得2x +y -5=0、∴公共弦所在直线得方程为2x +y -5=0、(2)圆C 1:x 2+y 2-10x -10y =0得标准方程为(x -5)2+(y -5)2=50,圆心为(5,5),半径为5 2,圆心到直线2x +y -5=0得距离为2 5,根据勾股定理与垂径定理,知公共弦长为2 30、 10.(1)证明:将圆得方程整理,得(x 2+y 2-20)+a (-4x +2y +20)=0,此方程表示过圆x 2+y 2=20与直线-4x +2y +20=0得交点得圆系,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=204x -2y -20=0得⎩⎨⎧x =4y =-2、故对任意实数a ,该圆恒过定点(4,-2). (2)解:圆得方程可化为(x -2a )2+(y +a )2=5a 2-20a +20=5(a -2)2、 ①若两圆外切,则2+5(a -2)2=5a 2,解得a =1+55或a =1-55(舍);②若两圆内切,则|5(a -2)2-2|=5a 2,解得a =1-55,或a =1+55(舍).综上所述,a =1±55、4.2、3 直线与圆得方程得应用1.D 解析:该圆得圆心(-a ,a ),在直线x +y =0上,故关于直线x +y =0对称.2.B 解析:圆心(0,0)到直线x +y +m =0得距离d =|m |2=m ,m =2、3.C4.C 解析:由于直线ax +by =1与圆x 2+y 2=1相离,则1a 2+b2>1,即a 2+b 2<1,∴P 在圆内. 5.C 6、A7.A 解析:过原点得直线也满足条件. 8.x +y -4=09.D 解析:方法一:∵实数x ,y 满足(x -2)2+y 2=3, ∵记P (x ,y )就是圆(x -2)2+y 2=3上得点, yx就是直线OP 得斜率,记为k 、∴直线OP :y =kx ,代入圆得方程,消去y ,得(1+k 2)x 2-4x +1=0、直线OP 与圆有公共点得充要条件就是Δ=(-4)2-4(1+k 2)≥0,∴-3≤k ≤3、方法二:同方法一,直线OP 与圆有公共点得条件就是|k ·2-0|k 2+1≤3,∴-3≤k ≤3、10.解:(1)∵点P (a ,a +1)在圆上,∴a 2+(a +1)2-4a -14(a +1)+45=0、 解得a =4,∴P (4,5).∴|PQ |=(4+2)2+(5-3)2=210,k PQ =3-5-2-4=13、(2)∵圆心坐标C 为(2,7),半径为2 2, ∴|QC |=(2+2)2+(7-3)2=4 2、 ∴|MQ |max =4 2+2 2=6 2, |MQ |min =4 2-2 2=2 2、(3)设点(-2,3)得直线l 得方程为y -3=k (x +2),即kx -y +2k +3=0,方程m 2+n 2-4m -14n +45=0, 即(m -2)2+(n -7)2=8表示圆.易知直线l 与圆方程相切时,k 有最值, ∴|2k -7+2k +3|1+k 2=2 2、∴k =2±3、∴k =n -3m +2得最大值为2+3,最小值为2-3、4.3 空间直角坐标系 4.3、1 空间直角坐标系1.C 解析:点P 得y 轴坐标为0,则点P 在平面xOz 上.2.B 解析:点P (a ,b ,c )关于x 轴得对称点为P ′(a ,-b ,-c ).3.B 4、B 5、B 6、C 7、B8.7 8 3 9、510.解:由图知,DA ⊥DC ,DC ⊥DP ,DP ⊥DA ,故以D 为原点,DA ,DC ,DP 所在直线分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系.∵E ,F ,G ,H 分别为侧棱中点,由立体几何知识可知,平面EFGH ∥底面ABCD ,从而这4个点得竖坐标都为P 得竖坐标得一半,也就就是b 、由H 为DP 得中点,得H (0,0,b ).E 在底面ABCD 上得投影为AD 得中点,∴E (a,0,b ).同理G (0,a ,b ).F 在坐标平面xOz 与yOz 上得投影分别为点E 与G ,故F 与E 得横坐标相同,都就是a ,点F 与G 得纵坐标也同为a ,又F 得竖坐标为b ,故F (a ,a ,b ).4.3、2 空间两点间得距离公式1.B 2、C 3、A 4、A 5、C6.以点(12,-3,5)为球心,半径长为6得球7.解:由题意设A (0,y,0),则(y -1)2+4=5,得y =0或y =2,故点A 得坐标为(0,0,0)或(0,2,0).8.直角 解析:因为|AB |2=9,|BC |2=9+36=45,|AC |2=36,所以|BC |2=|AB |2+|AC |2,所以△ABC 为直角三角形.9、87解析:|AB | =(x -1)2+(5-x -x -2)2+(2x -1-2+x )2=14⎝⎛⎭⎫x -872+57, 故当x =87时,|AB |取得最小值. 10.解:(1)假设在y 轴上存在点M ,满足|MA |=|MB |、设M (0,y,0),由|MA |=|MB |,可得32+y 2+12=12+y 2+32、显然,此式对任意y ∈R 恒成立.∴y 轴上所有点都满足关系|MA |=|MB |、(2)假设在y 轴上存在点M ,使△MAB 为等边三角形.由(1)可知,y 轴上任一点都有|MA |=|MB |,∴只要满足|MA |=|AB |,就可以使得△MAB 就是等边三角形. ∵|MA |=10+y 2,|AB |=(1-3)2+(0-0)2+(-3-1)2=20,∴10+y 2=20,解得y =±10、故y 轴上存在点M ,使△MAB 为等边三角形,点M 得坐标为(0,10,0)或(0,-10,0).。

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