最新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。
最新人教版高中数学必修2第四章《圆与方程》本章概要
第四章圆与方程
本章概要
本章主要内容包括圆的标准方程、圆的一般方程、直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系、空间直角坐标系中点的坐标及空间中两点间的距离公式.
圆与直线是常见的两个几何图形,在实际生活和生产实践中有广泛的应用,它是众多知识的交汇点之一,要注意与其他多方面知识的联系与运用.
圆这一章属于解析几何学的基础知识,它不但是进一步学习圆锥曲线与其他曲线方程的基础,也是学习导数、微分、积分等的基础,在解决实际问题中有广泛的应用.
平面解析几何的基本思想方法是利用平面直角坐标系,把点用坐标表示,直线、圆等用方程表示.并用代数方法研究几何问题,这就是人们常说的“坐标法”.这种方法与平面几何中的综合法、向量法都可以建立联系,另外还可以推广到空间中去解决立体几何问题.
学习策略
初中数学中我们学习了两方面的知识:直线形的和曲线形的.圆就是曲线形中我们重点学习过的内容,所以学习本章前要对圆的相关知识进行回顾复习.此外,学习本章时要注重处理问题的方法与技巧.
1.确定圆的方程,一般用待定系数法.如果条件与圆心和半径有关,通常选择圆的标准方程;如果已知点的坐标,条件与圆心无直接关系,一般选用圆的一般方程.
2.直线与圆的位置关系可以根据方程组解的情况来判断.但利用圆心到直线的距离与圆的半径进行比较更方便.
3.直线与圆相交,求弦长或求与弦长有关系的问题,利用平面几何中的垂径定理往往比较简单.
4.过一点作圆的切线,应首先判断点是否在圆上,如果点在圆上,可直接利用公式写出圆的切线方程;如果点在圆外,必有两条切线,如果关于斜率k的方程只有一解,则另一条切线必为斜率不存在的直线,务必要补上.
5.学习过程中要注意数形结合思想的运用,充分利用图形的性质减少运算量,节省时间,提高准确度,会起到事半功倍的效果.。
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第四章圆与方程
本章要览
内容提要
本章所要学习的内容也是解析几何中的基础知识之一,是进一步学习圆锥曲线的基础.
在上一章的基础上,在直角坐标系中建立圆的方程,通过圆的方程研究直线与圆,圆与圆的位置关系.另外,我们还要学习空间直角坐标系的有关知识,它是用解析法研究空间几何对象的基础.在本章中还介绍了重要的把解析几何与代数几何联系起来的方法——坐标法.
学法指导
1.学习本章的关键是掌握圆的标准方程与一般方程,要理解圆的标准方程体现了圆的几何特点,而圆的一般形式体现了圆的代数特点.应抓住这两个特点,根据题目的条件选择适当的形式.
2.在解决有关直线与圆,圆与圆的位置关系问题时,要注意随时与平面几何中的相关性质相结合.
3.在直角坐标系中,主要是建立几何对象的方程,并通过方程研究几何对象,这是研究几何问题的重要方法,通过坐标系,把点与坐标,曲线与方程联系起来,实现空间形式与数量关系的结合.。
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 圆的标准方程势冥星础1•以(3, - 1)为圆心,4为半径的圆的方程为()A . (x+ 3)2+ (y—1)2= 42 2B. (x—3) + (y+ 1) = 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) , 4D. (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(一2,1)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= 1学隹提丹7. —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.&点P(5a + 1,12a)在圆(x—1)2+ y2= 1的内部,贝V a的取值范围是()A. |a|v 1a«13C . |a|v 11D . |a|v 石9. _____________________________________________________ 圆(x—1)2+ y2= 25上的点到点A(5,5)的最大距离是 ________________________________________1C. —1<a<;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x2 1 3 4 5 6+ y2—6x= 0的圆心坐标是.2. 若方程X2+ y2+ Dx + Ey+ F = 0表示以(2, —4)为圆心,以4为半径的圆,贝V F =3^方程x2+ y2—4x+ 2y+ 5k= 0表示圆,贝V k的取值范围是()A . k>1 B. k<1C. k> 1D. k w 14. 已知圆的方程是x2+ y2—2x+ 4y+ 3 = 0,则下列直线中通过圆心的是()A . 3x+ 2y+ 1 = 0B. 3x+ 2y = 0C. 3x—2y = 0D. 3x—2y+ 1 = 05. 圆x2+ y2—6x+ 4y= 0 的周长是_______ .6. 点(2a,2)在圆x2+ y2—2y — 4 = 0的内部,贝V a的取值范围是()A. —1<a<1B . 0<a<151D. —- <a<167. 求下列圆的圆心和半径.(1)x2+ y2—x= 0;(2)x2+ y2+ 2ax= 0(a^ 0);(3)x2+ y2+ 2ay—1= 0.&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 . 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.拓巒拜10•已知方程X7 8 9+ y2-2(t+ 3)x+ 2(1 - 4t2)y+ 16t10+ 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7 .直线y= x+ 3与圆x2+ /= 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x2+ y2= m(m>0)相切,贝V m的值为()1 %"2 一A,2 B.Q C. .2 D. 24. (20XX年陕西)已知点M(a, b)在圆O: x2+ y2= 1夕卜,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x2+ y2= 5的切线,则切线方程为()A. . 2x+ y= 5B. 2x+ y + 5= 0C. 2x+ y= 5 D . 2x+ y+ 5 = 06. _______________________________________________________________________ (20XX年浙江)直线y= 2x+ 3被圆x2+ y2- 6x- 8y= 0所截得的弦长等于_____________________ .7. 已知直线kx-y + 6 = 0被圆x2+ y2= 25所截得的弦长为8,求k的值.[字能提34]&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. 1B. 2 ,2C. 7D. 39. 已知圆C: (x—2)2+ (y—3)2= 4,直线I :(m+ 2)x + (2m + 1)y= 7m+ 8.⑴证明:无论m为何值,直线I与圆C恒相交;(2)当直线I被圆C截得的弦长最短时,求m的值.孑石展探亦2 2 110. 已知圆C: x + y —8y+ 12 = 0,直线I : ax+ y+ 2a = 0.(1)当a为何值时,直线I与圆C相切;⑵当直线I与圆C相交于A, B两点,且AB = 2 .2时,求直线I的方程.422 圆与圆的位置关系分冥星础1.已知两圆的方程x + y2 = 4和X + y — 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= 0B . 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. 4D. 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,贝U m+ c的值是()A . —1B . 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.二学肖礙升|& 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.拓展逓茫10. 已知圆X2+ y2—4ax+ 2ay+ 20(a—1)= 0.⑴求证:对任意实数a,该圆恒过一定点;⑵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2B . 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=〒D 込D.y=—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x? + 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 .2D. 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=—3B . a = 3C . a = 2D . 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条学龍提丹&设圆X2+ y2-4x —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+ y2= 3,那么X的最大值为()X1 '3 '3A.2B.亏C.芬D. ,'3拓屋播亦10. 已知圆C: X2+ y2—4x—14y+ 45= 0 及点Q( —2, 3).⑴若点P(a, a+ 1)在圆上,求线段PQ的长及直线PQ的斜率;⑵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m2+ n2—4m —14n + 45= 0,求k= -—3的最大值和最小值.m + 24.3 空间直角坐标系4. 3.1 空间直角坐标系分冥星础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(一2,1,4)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)寻能提H& 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 丄底面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分冥星础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. .' 6B. 6C. '3D. 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|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 . 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的中点为M ,线段CM的长|CM| 536. 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.学能提丹i »■■&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___________________J石展礙走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.4. 1圆的方程 4. 1.1圆的标准方程 1. C 2.D2 23. (- 2,2) |m|4. ±5.(x + 2) + (y — 1) = 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=7. 解:方法一:设圆心P(a , b), a — 3b — 10 = 0,_________ ________________ 彳(a -5 b 2 =^(a + 2 2+ (b — 1),[a = 1,解得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 '宁,号 •••弦AB 的垂直平分线的方程为 y — 2 = 7 x — 2 , 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 + 5|a — 2 + 3|10.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 + 1 =1,• a = 0.4. 1.2圆的一般方程 1. (3,0) 2.43. B4.A5. 2 13n6. A7.解:(1) x — 2 2+ y 2 = 4 圆心 2, 0,半径 r = 2 (2) (x + a)2+ y 2= a 2,圆心(一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 X 15= 32(条).9.解:设点P 的坐标为(x , y), A 的坐标为(X 0, y °). •.•点 A 在直线 2x — 3y + 5= 0 上,则‘ 即P ' 2,1直线AB 的斜率k = 1 7.即 7x — y — 10= 0.x — 3y — 10= 0,解方程组*7x — y — 10= 0,得片1,即圆心P(1,y =— 3.―3).•有2x0—3y0+ 5 = 0.x o = 2x — 4,y o = 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[—2(t + 3)] + 4(1 — 4t ) — 4(16t + 9)>0,1解得—~<t<1. ⑵圆心为—¥,-叮, 即(t + 3,4t 2 — 1),半径「= 2 [ — 2 t + 3 ]2 + 4 1 — 4t 2 2 — 4 16t 4+ 9 =—7t 2+ 6t + 1.(3) r =V — 7t 2 + 6t + 1 =寸-7《—7; + 号,所以当 t = 3■时,「max = 47 7, 故圆的标准方程为卜一24 2+ y+49 2=号.4. 2直线、圆的位置关系 4. 2.1直线与圆的位置关系1. D2.D3.D4. B 解析:点 M(a , b)在圆 O : x 2 + y 2= 1 夕卜,有---./a 2 + b 2>1,圆心到直线 ax + by = 11的距离为d= r -2^=2<1 = r ,所以直线与圆 O 相交.,a + b5. C 解析:因为点(2,1)在圆x 2 + /= 5上,所以切线方程为 2x + y = 5.6. 45 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—节 3|= .5,弦长等于 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,则厶OCB 为直角三角形.因为圆的半径为|OB| = 5,半弦长为*A2B |= 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 『$ = 3•解得k = ±3.J k 2+ 1 & 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I 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4+ x o又••• P 为MA 的中点,.••有2—3+ y o 2点的直径的那条弦,•••圆心(2,3),定点(3,2),直径的斜率为一1, •••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I 与圆C 相切,则有马= 2. 解得a =—专.故当a = — 3时,直线1与圆C 相切. ⑵过圆心C 作CD 丄AB ,则根据题意和圆的性质,得 CD 2+ DA 2= AC 2= 22,解得 a = — 7 或 a =— 1..DA = 2AB = 2,•直线I 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= 11, (x + 2)2+ (y — 2)2= 9,•••圆心 。
最新数学必修2第四章知识点-总结.docx
精品文档第四章圆与方程知识点总结4.1.1 圆的标准方程1、圆的标准方程C : ( x a)2 ( y b) 2 r 2圆心为 C(a,b), 半径为 r 的圆的方程2、点 M (x 0 , y 0 ) 与圆 C : ( x a) 2 ( y b) 2 r 2 的关系的判断方法:位置关系 利用距离判断利用方程判断点 M 在圆上 |CM| =rx 0 - a 2 y b2r 2点 M 在圆外 |CM| >rx 0 - a 2 y b 2> r 2 点 M 在圆内|CM| <rx 0 - a2y b 2 <r 24.1.2圆的一般方程1、方程 x 2y 2 Dx Ey F○1 、当 D 2E 2 4F >0 时,方程 x 2 y 2DxEyF 0 为圆的一般方程,其中圆心为12E 2 2E24FD 2E 24FDyD长为,即 x2422○2 、当 D 2E 2 4F0 时,方程 x 2y 2DxEyF0 表示点D , E2 2○3 、当 D 2E 2 4F <0 时,方程 x 2y 2DxEyF0 无解,不表示任何图形。
2、圆的一般方程的特点:(1) ① x 2和 y 2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.D ,E,半径22(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。
补充:已知直径两端点的圆的方程公式推导 :以 A x , y , B x , y 2为直径的两端点的圆的方程是x x1x x 2y y 1y y 2112精品文档4.2.1直线与圆的位置关系几何法:直线l : Ax By C 0,圆心C:x2y 2Dx Ey F 0 ,圆心 C 到直线l的距离 d。
代数法:直线 l : Ax By C 0,圆心 C: x 2y 2Dx Ey F 0 ,两方程联立,消去x 或者 y,得到关于y 或者 x 的一元二次方程,其判别式△位置关系交点个数代数法几何法相交2△> 0d> r相切1△= 0d= r相离0△< 0d< r4.2.2圆与圆的位置关系两圆的位置关系.设两圆的连心线长为C1C2,则判别圆与圆的位置关系的依据有以下几点:( 1)当C1C2r1r2时,圆C1与圆C2相离;(2)当C1C2r1r2时,圆C1与圆C2外切;( 3)当| r1r2|C C2r1r时,圆 C1与圆 C 2 相交;12( 4)当C1C2| r1r2|时,圆C1与圆C2内切;( 5)当C1C2| r1r2|时,圆C1与圆C2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(x, y, z)2、有序实数组( x, y, z) ,对应着空间直角坐标系中的一点精品文档3、空间中任意点M 的坐标都可以用有序实数组( x, y, z) 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(x, y, z),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。
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!。
高中数学必修2知识点总结04 圆与方程
高中数学必修2知识点总结04 圆与方程坐标法是以坐标系为桥梁,把研究几何问题转化成代数问题,通过代数运算研究几何图形性质的方法,是解析几何中最基本的研究方法。
通过坐标系把点与坐标、曲线与方程联系起来,实现空间形式与数量关系的结合。
教材要求:掌握如何在直角坐标系中建立圆的方程;并通过圆的方程研究直线与圆、圆与圆的位置关系;掌握空间直角坐标系的有关知识;体会数形结合的思想,初步形成用代数方法解决几何问题的能力。
一、圆与方程高考考试内容及考试要求:掌握圆的标准方程和一般方程;了解参数方程的概念;理解直线与圆、圆与圆的位置关系;掌握空间直角坐标系的有关知识;二、圆的方程课标要求:回顾确定圆的几何要素,在平面直角坐标系中,探索并掌握圆的标准方程与一般方程。
要点精讲:1.圆的方程(1)圆心为C(a ,b),半径为r 的圆的标准方程为:)0()()(222>=-+-r r b y a x 。
(其参数方程为cos sin x a r y b r θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数))特殊地,当a=b=0时,圆心在原点的圆的方程为:222r y x =+(其参数方程为cos sin x r y r θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数))。
(2)圆的一般方程022=++++F Ey Dx y x ,圆心为点)2,2(E D --,半径2422F E D r -+=,其中0422>-+F E D 。
(3)二元二次方程022=+++++F Ey Dx Cy Bxy Ax ,表示圆的方程的充要条件是:①、x 2项y 2项的系数相同且不为0,即0≠=C A ;②、没有xy 项,即B =0;③、0422>-+AF E D 。
(4)点00(,)M x y 与圆222()()x a y b r -+-=的关系的判断方法:1)22200()()x a y b r -+->,点在圆外;2)22200()()x a y b r -+-=,点在圆上;3)22200()()x a y b r -+-<,点在圆内三、直线、圆的位置关系课标要求:1.能根据给定直线、圆的方程,判断直线与圆、圆与圆的位置关系;2.能用直线和圆的方程解决一些简单的问题;3.在平面解析几何初步的学习过程中,体会用代数方法处理几何问题的思想。
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
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知识点总结第四章-圆和方程
第四章 圆与方程 知识点与习题1. ★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=(D2+E2-4F)/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 ⇔<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=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)= r2★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。
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.。
最新人教版高中数学必修2第四章《圆与方程》本章概览
第四章圆与方程
本章概览
三维目标
1.回顾确定圆的几何要素,在平面直角坐标系中,探索并掌握圆的标准方程与一般方程.
2.能根据给定直线、圆的方程,判断直线与圆、圆与圆的位置关系.
3.通过建立圆的方程研究圆的有关性质,并通过方程进一步研究直线与圆,圆与圆的位置关系,从中体会直线与直线,圆与圆以及直线与圆的各种位置关系是现象,抓住它们的内在联系就找到了规律,也就找到了解决问题的方法,理解规律是现象间本质的必然的联系的辩证思想,逐步掌握按规律办事的科学方法.
4.通过学习平面上两条直线及两圆的几何关系可转化为其方程中系数之间的关系,发现数形结合之美;通过对比三个维度下的点到直线的距离公式体会数学中的对称美.
5.在平面解析几何初步的学习过程中,体会用代数方法处理几何问题的思想.
6.通过具体情景,感受建立空间直角坐标系的必要性,了解空间直角坐标系,会用空间直角坐标系刻画点的位置.
7.本章自始至终贯穿数形结合的思想.在图形的研究过程中,注意代数方法的使用;在代数方法的使用过程中,加强与图形的联系.欣赏数学和大自然的和谐美.。
高中数学必修2(人教A版)第四章圆与方程4.1知识点总结含同步练习及答案
3−1 (x − 2),即 x + 3y + 1 = 0. 2+4
⎧ x = 7, { 2x + 3y − 6 = 0, 得 ⎨ ⎩y = − 8 . x + 3y + 1 = 0, 3 − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − 2 8 340 8 2 即圆心为 (7, − ) ,又半径为 r = √(7 − 3) + (− − 2) = √ . 3 9 3
3a 2 3a2 2 a 2 − a + 1,由 − − a + 1 > 0 得 −2 < a < . ) + ( y + a) 2 = − 4 4 3 2
2 . 3
△ABC 的三个顶点坐标分别为 A(−1, 5) 、B(−2, −2)、C (5, 5) ,求其外接圆方程. 解:设所求圆的方程为 x 2 + y 2 + Dx + Ey + F = 0,由题设得方程组 ⎧ ⎨ ⎩ ⎧ ⎨ ⎩
1 B.a < 13
1 C.|a| < 5
1 D.|a| < 13
)
由题意得 (5a + 1 − 1)2 + (12a)2 < 1,所以 |a| <
1 . 13
已知点 (1, 1) 在圆 (x − a)2 + (y + a)2 = 4 的外部,则 a 的取值范围为______. 解:(−∞, −1) ∪ (1, +∞). 由题意知 (1 − a)2 + (1 + a)2 > 4,所以 a > 1 或 a < −1 . 判断下列方程是否表示圆,若是,化成标准方程. (1)x 2 + y 2 + 2x + 1 = 0; (2)x 2 + y 2 + 2ay − 1 = 0 ; (3)x 2 + y 2 + 20x + 121 = 0 ; (4)x 2 + y 2 + 2ax = 0. 解:(1)原方程可化为 (x + 1)2 + y 2 = 0,它表示点 (−1, 0) ,不表示圆. − − − − − (2)原方程可化为 x 2 + (y + a)2 = a2 + 1,它表示圆心在 (0, −a),半径为 √a2 + 1 的圆, − − − − − 标准方程为 x 2 + (y + a)2 = (√a2 + 1)2 . (3)原方程可化为 (x + 10)2 + y 2 = −21 < 0 ,此方程不表示任何曲线,故不表示圆. (4)原方程可化为 (x + a)2 + y 2 = a2 . ①当 a = 0 时,方程表示点 (0, 0),不表示圆; ②当 a ≠ 0 时,方程表示以 (−a, 0) 为圆心,以 |a| 为半径的圆,标准方程为 ( x + a) 2 + y 2 = a2 . 若方程 x 2 + y 2 + ax + 2ay + 2a2 + a − 1 = 0 表示圆,则 a 的取值范围为______. 解:−2 < a < 配方得 (x +
新人教版数学必修二第四章 圆与方程
必修2 新高考(RJA)第四章 圆与方程4.1 圆的方程4.1.1 圆的标准方程4.1.2 圆的一般方程4.2 直线、圆的位置关系4.2.1 直线与圆的位置关系4.2.2 圆与圆的位置关系4.2.3 直线与圆的方程的应用4.3 空间直角坐标系4.3.1 空间直角坐标系4.3.2 空间两点间的距离公式本章总结提升4.1 圆的方程4.1.1 随圆的标准方程三维目标1.知识与技能(1)掌握圆的标准方程,能根据圆心、半径写出圆的标准方程.(2)会用待定系数法求圆的标准方程.2.过程与方法进一步培养学生用解析法研究几何问题的能力,渗透数形结合思想,通过圆的标准方程解决实际问题的学习,培养学生观察问题、发现问题和解决问题的能力.3.情感、态度与价值观通过运用圆的知识解决实际问题的学习,从而激发学生学习数学的热情和兴趣.重点难点[重点]圆的标准方程的理解、掌握.[难点]会根据不同的已知条件,利用待定系数法求圆的标准方程以及选择恰当的坐标系解决与圆有关的实际问题.教学建议1.充分利用学生已经在初中学过的有关圆的知识,进行知识的正迁移.2.利用信息技术让学生探究圆与方程的关系.3.借助具体实例,通过让学生“看一看、想一想、练一练”等方式熟悉圆心、半径与圆的标准方程之间的关系,理解圆的标准方程中三个参数的重要性.新课导入新课导入新课导入圆的标准方程预习探究(x -a )2+(y -b )2=r 2设圆的圆心的坐标为(a ,b ),半径长为r ,则圆的标准方程是______________________.圆的标准方程的两个基本要素:圆心和半径.______和________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 (r >0)三个量确定了,圆的方程就唯一确定了.常见的几种特殊的圆的方程的形式如下表:圆心半径预习探究条件方程形式圆心在原点x 2+y 2=r 2(r ≠0)过原点(x -a )2+(y -b )2=a 2+b 2(a 2+b 2≠0)圆心在x 轴上(x -a )2+y 2=r 2(r ≠0)圆心在y 轴上x 2+(y -b )2=r 2(r ≠0)圆心在x 轴上且过原点(x -a )2+y 2=a 2(a ≠0)圆心在y 轴上且过原点x 2+(y -b )2=b 2(b ≠0)圆与x 轴相切(x -a )2+(y -b )2=b 2(b ≠0)圆与y 轴相切(x -a )2+(y -b )2=a 2(a ≠0)圆与两坐标轴都相切(x -a )2+(y -b )2=a 2(|a |=|b |≠0)预习探究预习探究点与圆的位置关系<=>以(a,b)为圆心,r为半径的圆的边界及其内部备课素材求圆的标准方程 [基础夯实型]考点类析[导入] 求圆的标准方程需要确定哪些要素?(0,-3)(-2,1)|a|考点类析x2+y2=25(x-2)2+(y-1)2=3(x-8)2+(y+3)2=25考点类析考点类析考点类析考点类析考点类析考点类析考点类析考点类析备课素材备课素材备课素材备课素材当堂自测当堂自测当堂自测当堂自测备课素材4.1 圆的方程4.1.2 圆的一般方程三维目标1.知识与技能(1)在掌握圆的标准方程的基础上,理解记忆圆的一般方程的代数特征,由圆的一般方程确定圆的圆心、半径,掌握方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示圆的条件.(2)能通过配方等手段,把圆的一般方程化为圆的标准方程,能用待定系数法求圆的方程.(3)培养学生探索发现及分析解决问题的实际能力.2.过程与方法通过对方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示圆的条件的探究,培养学生探索发现及分析解决问题的实际能力.3.情感、态度与价值观渗透数形结合、化归与转化等数学思想方法,提高学生的整体素质,激励学生勇于创新,勇于探索.重点难点[重点]圆的一般方程的代数特征,一般方程与标准方程间的互化,根据已知条件确定方程中的系数D,E,F.[难点]对圆的一般方程的认识、掌握和运用.教学建议教学建议(2)对于圆的一般方程,要引导学生分析圆的一般方程的特点:①x2和y2的系数相同且不等于0;②没有x·y这样的二次项;③D2+E2-4F>0.其中①和②是二元一次方程Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圆的必要条件,但不是充分条件,只有三条同时满足才是充要条件.(3)同圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2含有三个待定系数a,b,r一样,圆的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0中也含有三个待定系数D,E,F,因此必须具备三个独立条件才能确定一个圆.圆的标准方程的特点是明确指出了圆心的坐标和圆的半径,因此,对于由已知条件容易求得圆心坐标和圆的半径或需利用圆心坐标列方程的问题,一般采用圆的标准方程.如果已知条件和圆心坐标、圆的半径都无直接关系,通常采用圆的一般方程;有时两种方程形式都可用时也常采用圆的一般方程的形式.新课导入新课导入预习探究圆的一般方程相等xy>圆点预习探究当D=0时,圆心在y轴上;当E=0时,圆心在x轴上;当F=0时,圆过原点.预习探究备课素材备课素材考点类析求圆的一般方程断 [基础夯实型]考点类析考点类析求圆的一般方程中待定系数的范围 [重点探究型]考点类析(0,-1)。
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。
高中数学 第四章圆与方程期末知识梳理 新人教A版必修2
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()()222r b y a x =-+-,圆心()b a ,,半径为r ;(2)一般方程022=++++F Ey Dx y x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,基本上由下列两种方法判断:(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)设直线0:=++C By Ax l ,圆()()222:r b y a x C =-+-,先将方程联立消元,得到一个一元二次方程之后,令其中的判别式为∆,则有相离与C l ⇔<∆0;相切与C l ⇔=∆0;相交与C l ⇔>∆0注:如果圆心的位置在原点,可使用公式200r yy xx =+去解直线与圆相切的问题,其中()00,y x 表示切点坐标,r 表示半径。
(3)过圆上一点的切线方程:①圆x 2+y 2=r 2,圆上一点为(x 0,y 0),则过此点的切线方程为200r yy xx =+ (课本命题). ②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 (课本命题的推广).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。
最新数学必修2第四章知识点小结及典型习题
2
AP
2
CP
r2
AP
2
CP
r2
求切点坐标:利用两个关系列出两个方程
AC r
kAC k AP
1
(三)直线与圆相交 1、求弦长及弦长的应用问题:
垂.径.定.理. 及勾股定理——很常用
弦长公式: l
1 k 2 x1 x2
1 k2
x1
2
x2
4 x1x 2 (暂作了解,无需掌握)
2、判断直线与圆相交的一种特殊方法(一种巧合) 3、关于点的个数问题
2、常见题型——求过定点的切线方程 (1)切线条数:点在圆外—— 3 条;点在圆上—— 1 条;点在圆内——无 (2)求切线方程的方法及注意.点..
i )点在圆外
2
如定点 P x0 , y0 ,圆: x a
2
yb
r 2 , [ x0
2
a
2
y0 b
r2]
第一步:设切线 l 方程 y y0 k x x0
2、 Ax 2 By 2 Cxy Dx Ey F 0表示圆方程,则
AB 0
C0
2
D A
2
E
F
4
0
A
A
AB0 C0 D 2 E 2 4 AF 0
3、常可用 D 2 E 2 4 F 0 来求有关参数的范围。
2
2
4、( 1)当 D E 4F 0 时,方程表示圆, 此时圆心为
DE ,
r
2 2 ,半径为
1
2
D
第二步:通过 d r k ,从而得到切线方程 特别注意: 以上解题步骤仅对 k 存在有效,当 k 不存在时,应补上—— 千万不要漏了!
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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.(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 .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.(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 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. 3 10.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+y2.∴⎩⎪⎨⎪⎧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, yx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.B 8.7 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).啤酒销售合同甲方: 乙方:双方经友好充分协商达成如下协议:一、甲方为乙方百威啤酒销售的独家供应商。