数学高考圆的知识点
高考数学知识点:圆的标准方程与一般方程

高考数学知识点:圆的标准方程与一般方程高考数学知识点:圆的标准方程与一般方程圆的定义:平面内与一定点的距离等于定长的点的集合是圆。
定点就是圆心,定长就是半径。
圆的标准方程:圆的标准方程,圆心(a,b),半径为r;特别当圆心是(0,0),半径为r时,圆的标准方程为。
圆的一般方程:圆的一般方程当>0时,表示圆心在,半径为的圆;当=0时,表示点;当<0时,不表示任何图形。
圆的定义的理解:(1)定位条件:圆心,高考历史;定形条件:半径。
(2)当圆心位置与半径大小确定后,圆就唯一确定了.因此一个圆最基本的要素是圆心和半径.圆的方程的理解:(1)圆的标准方程中含有a,b,r三个独立的系数,因此,确定一个圆需三个独立的条件.其中圆心是圆的定位条件,半径是圆的定形条件.(2)圆的标准方程的优点在于明确显示了圆心和半径.(3)圆的一般方程形式的特点:a.的系数相同且不等于零;b.不含xy项.(4)形如的方程表示圆的条件:a.A=C≠0;b.B=0;c.即几种特殊位置的圆的方程:条件标准方程一般方程圆心在原点过原点圆心在x轴上圆心在y轴上与x轴相切与y轴相切与x,y轴都相切语文课本中的文章都是精选的比较优秀的文章,还有不少名家名篇。
如果有选择循序渐进地让学生背诵一些优秀篇目、精彩段落,对提高学生的水平会大有裨益。
现在,不少语文教师在分析课文时,把文章解体的支离破碎,总在文章的技巧方面下功夫。
结果教师费劲,学生头疼。
分析完之后,学生收效甚微,没过几天便忘的一干二净。
造成这种事倍功半的尴尬局面的关键就是对文章读的不熟。
常言道“书读百遍,其义自见”,如果有目的、有计划地引导学生反复阅读课文,或细读、默读、跳读,或听读、范读、轮读、分角色朗读,学生便可以在读中自然领悟文章的思想内容和写作技巧,可以在读中自然加强语感,增强语言的感受力。
久而久之,这种思想内容、写作技巧和语感就会自然渗透到学生的语言意识之中,就会在写作中自觉不自觉地加以运用、创造和发展。
高考数学轨迹方程的求解知识点归纳整理-圆的轨迹方程例题

高考数学轨迹方程的求解知识点归纳整理|圆的轨迹方程例题符合一定条的动点所形成的图形,或者说,符合一定条的点的全体所组成的集合,叫做满足该条的点的轨迹.轨迹,包含两个方面的问题:凡在轨迹上的点都符合给定的条,这叫做轨迹的纯粹性(也叫做必要性);凡不在轨迹上的点都不符合给定的条,也就是符合给定条的点必在轨迹上,这叫做轨迹的完备性(也叫做充分性).【轨迹方程】就是与几何轨迹对应的代数描述。
一、求动点的轨迹方程的基本步骤⒈建立适当的坐标系,设出动点M的坐标;⒉写出点M的集合;⒊列出方程=0;⒋化简方程为最简形式;⒌检验。
二、求动点的轨迹方程的常用方法:求轨迹方程的方法有多种,常用的有直译法、定义法、相关点法、参数法和交轨法等。
⒈直译法:直接将条翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程,这种求轨迹方程的方法通常叫做直译法。
⒉定义法:如果能够确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程,这种求轨迹方程的方法叫做定义法。
⒊相关点法:用动点Q的坐标x,y表示相关点P的坐标x0、y0,然后代入点P的坐标(x0,y0)所满足的曲线方程,整理化简便得到动点Q轨迹方程,这种求轨迹方程的方法叫做相关点法。
⒋参数法:当动点坐标x、y之间的直接关系难以找到时,往往先寻找x、y与某一变数t的关系,得再消去参变数t,得到方程,即为动点的轨迹方程,这种求轨迹方程的方法叫做参数法。
⒌交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程,这种求轨迹方程的方法叫做交轨法。
*直译法:求动点轨迹方程的一般步骤①建系建立适当的坐标系;②设点设轨迹上的任一点P(x,y);③列式列出动点p所满足的关系式;④代换依条的特点,选用距离公式、斜率公式等将其转化为关于X,Y的方程式,并化简;⑤证明证明所求方程即为符合条的动点轨迹方程。
高考数学关于球的知识点

高考数学关于球的知识点在高考数学中,涉及到球体的知识点是较为常见和重要的内容之一。
球体作为一种几何体,具有独特的性质和特点,对于高考来说是必须掌握和理解的知识。
本文将针对高考数学中关于球的知识点进行详细的阐述,希望能够给广大考生带来一些帮助。
一、球的基本概念球是由空间中一点到距离不超过该点到一定正实数为半径的所有点组成的集合。
在数学中,我们用O表示球心,用r表示球的半径。
球表面的所有点到球心的距离都等于半径r,这就是球体的特点。
二、球的性质和运算1. 球的面积和体积球的表面积S和体积V是球的重要性质。
我们可以根据球的半径r计算球的表面积和体积。
球的表面积公式为:S = 4πr²球的体积公式为:V = 4/3πr³2. 球的三视图绘制球的三视图是常见的考点之一。
我们可以通过将球投影到不同的平面上,得到球的正视图、侧视图和俯视图。
球的正视图是一个圆,从正方向看,我们可以看到球的全貌。
球的侧视图是一个点,从侧方向看,只能看到球心。
球的俯视图也是一个圆,从上方向看,可以看到球正上方的面。
3. 球与平面的相交当球与平面相交时,几何问题的解决方法和技巧就会不同。
根据球与平面的相交情况,可以分为以下几种情况:当球与平面相交于一个圆时,我们可以通过求圆的面积和周长等性质来解决问题。
当球与平面相交于两个点时,我们可以通过求两点的距离来解决问题。
当球与平面相切时,我们可以通过求切点的坐标和距离来解决问题。
当球与平面没有交点时,我们可以通过球心到平面的距离来解决问题。
4. 球的旋转体当球沿着某条轴线进行旋转时,我们可以得到球的旋转体。
通过对球的旋转体进行计算,可以求出球的体积和表面积等值。
三、球的应用问题球的知识点在高考数学中有着广泛的应用,不仅在几何题目中常常出现,也涉及到其他学科和领域的问题。
1. 球的容器问题在物理学和工程学中,常常遇到需要计算球的容器问题。
例如,如何选择球形容器的大小,能够完美地容纳某种物质体积,又或者是球形容器与其他形状容器的比较等等。
直线与圆的位置关系

高考总复习.文科.数学
温馨提示
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1.和圆有关的问题,常常以圆有关的角(圆心角、
圆周角、弦切角等)作为条件,因此熟练掌握与运 用这些角的性质,是顺利解决问题的关键.
2.和圆有关的问题,常常要添加适当的辅助线,转
化为相似三角形问题来解决.
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切线、割线定理的应用 如下图所示,PA,PC切⊙O于A,C,PBD是⊙O的割 线,求证:AD· BC=AB· DC.
证明:∵PA切⊙O于A,
∴∠PAB=∠PDA, 又∵∠APB=∠DPA,
∴△PAB∽△PDA,∴AD/AB=PA/PB
又∵PC切⊙O于C ∴∠PCB=∠PDC,又∵∠CPB=∠DPC,
2 10 2 10 8 10 由CE CA=CD CB,得CE= ,所以AE=2 10= 5 5 5 8 10 18 10 所以四边形ABDE的周长是2 10 2 2 4 5 5
高考总复习.文科.数学
2. 如右图所示,已知:C是以AB为直径的半圆O上一点, CH⊥AB于点H,直线AC与过B点的切线相交于点D,E为CH中 点,连接AE并延长交BD于点F,直线CF交直线AB于点G
高考总复习.文科.数学
5 (1 如果一个四边形的对角互补,那么这个四边形的四个顶点共圆. 如果四边形一个外角等于它的内角的对角,那么这个四边形的 四个顶点共圆. (2 圆内接四边形的外角等于它的内角的对角. 6
三种特殊关系:相切、相离、相交.
高考总复习.文科.数学
基础自测
1.(2009年广东卷)如下图,点A、B、C是圆O上的点,且 AB=4,∠ACB=30°,则圆O的面积等于_________
高考数学直线与圆归纳总结

高考数学直线与圆归纳总结直线与圆是高中数学中重要的几何概念。
在高考数学中,直线与圆的相关知识点常常出现,并且在解决几何问题时扮演着重要的角色。
下面将对高考数学中涉及直线与圆的知识进行归纳总结。
一、直线与圆的位置关系1. 直线和圆可能有三种位置关系:相离、相切和相交。
a. 如果直线和圆没有交点,则称直线和圆相离。
b. 如果直线与圆有且仅有一个交点,则称直线与圆相切。
c. 如果直线与圆有两个交点,则称直线与圆相交。
2. 判断直线与圆的位置关系的方法:a. 判断直线与圆相离:计算直线到圆心的距离是否大于圆的半径。
b. 判断直线与圆相切:计算直线到圆心的距离等于圆的半径。
c. 判断直线与圆相交:计算直线到圆心的距离小于圆的半径。
二、直线与圆的方程1. 直线的一般方程:Ax + By + C = 0。
直线的一般方程表示直线上的所有点 (x, y),满足方程左侧等式。
2. 圆的标准方程:(x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2。
圆的标准方程表示平面上距离圆心 (a, b) 距离为半径 r 的点 (x, y)。
3. 直线与圆的方程应用:a. 直线与圆的相交问题可以通过联立直线和圆的方程求解。
b. 直线与圆的相切问题可以通过判断直线方程是否与圆方程有且仅有一个交点来确定。
三、直线与圆的性质1. 切线与半径的关系:切线与半径的夹角是直角,即切线垂直于半径。
2. 切线的性质:a. 切点:切线与圆的交点称为切点。
b. 切线长度:切点到圆心的距离等于半径的长度。
c. 外切线:若直线与圆内切于一点,则这条直线称为外切线。
d. 内切线:若直线切圆于两个相交点,则这条直线称为内切线。
3. 弦的性质:弦是圆上的两个点之间的线段。
弦的性质有:a. 弦长:弦长等于圆心到弦的距离的两倍。
b. 直径:直径是通过圆心的弦。
直径等于半径的两倍。
四、圆的位置关系1. 同心圆:具有共同圆心的多个圆称为同心圆。
2. 内切圆与外接圆:如果一个圆与另一个圆有且仅有一个切点,则这两个圆称为内切圆与外接圆。
高考数学第四章圆与方程4.2.1直线与圆的位置关系课件新人教A版必修2

3.研究圆的切线问题时要注意切线的斜率是否存在.过一点求圆的切线方 程时,要考虑该点是否在圆上.当点在圆上时,切线只有一条;当点在圆 外时,切线有两条.
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编后语
• 同学们在听课的过程中,还要善于抓住各种课程的特点,运用相应的方法去听,这样才能达到最佳的学习效果。 • 一、听理科课重在理解基本概念和规律 • 数、理、化是逻辑性很强的学科,前面的知识没学懂,后面的学习就很难继续进行。因此,掌握基本概念是学习的关键。上课时要抓好概念的理解,
|1+4-5+ 5|
圆心 C 到直线 AB 的距离 d=|CP|=
12+22 =1.
在 Rt△ACP 中,|AP|= r2-d2=2,故直线被圆截得的弦长|AB|=4.
解析答案
数学思想
数形结合思想
例 4 直线 y=x+b 与曲线 x= 1-y2有且只有一个交点,则 b 的取值范
围是( ) A.|b|= 2 C.-1≤b<1
线的距离等于
12-222=0,即圆心(1,2)位于直线 kx-y=0 上.
于是有k-2=0,即k=2,
因此所求直线方程是2x-y=0.
解析答案
课堂小结 1.判断直线和圆的位置关系的两种方法中,几何法要结合圆的几何性质 进行判断,一般计算较简单.而代数法则是通过解方程组进行消元,计算 量大,不如几何法简捷. 2.一般地,在解决圆和直线相交时,应首先考虑圆心到直线的距离,弦长 的一半,圆的半径构成的直角三角形.还可以联立方程组,消去 y,组成 一个一元二次方程,利用方程根与系数的关系表达出弦长 l=
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题型探究
重点突破
题型一 直线与圆的位置关系的判断 例1 已知直线方程mx-y-m-1=0,圆的方程x2+y2-4x-2y+1=0. 当m为何值时,圆与直线 (1)有两个公共点; (2)只有一个公共点; (3)没有公共点.
高考数学复习知识点讲解课件16--- 隐圆问题

解析 由题意得|OM|= 5-1=2,所以点 M 在以 O 为圆心,半径为 2 的 圆上. 设 CD 的中点为 N,则 N(2 2,a+1),且|CD|=2. 因为当 A,B 在圆 O 上运动时,始终有∠CMD 为锐角,所以以 O 为圆心, 半径为 2 的圆与以 N(2 2,a+1)为圆心,半径为 1 的圆外离, 所以 2 22+a+12>3,整理得(a+1)2>1,解得 a<-2 或 a>0, 所以实数a的取值范围为(-∞,-2)∪(0,+∞).
A. 6
B. 7
√C. 10
D. 11
1234
解析 设 Q(a,0),M(x,y),所以|MQ|= x-a2+y2, 由 P-12,0,所以|MP|= x+122+y2, 因为||MMQP||=λ 且 λ=2,所以 xx-+a1222++yy22=2, 整理可得 x2+y2+4+32ax=a2-3 1, 又动点M的轨迹是x2+y2=1,
1234
跟踪演练
1.在平面直角坐标系 xOy 中,点 A(-12,0),B(0,6),点 P 在圆 O:x2+y2=
50 上,若P→A·P→B≤20,则点 P 的横坐标的取值范围是
A.[0, 2]
√B.[-5 2,1]
C.[- 2, 2]
D.[-2,0]
1234
解析 设 P(x,y),由P→A·P→B≤20 可得
解析 设M(x,y),由|MA|2+|MO|2=10, 可得x2+(y-1)2=4, ∴M点在圆x2+(y-1)2=4上, 故圆x2+(y-1)2=4和圆(x-a)2+(y-a+2)2=1相交或相切, ∴1≤ a2+a-32≤3,∴0≤a≤3.
1234
4.已知圆 O:x2+y2=5,A,B 为圆 O 上的两个动点,且|AB|=2,M 为弦 AB 的中点,C(2 2,a),D(2 2,a+2).当 A,B 在圆 O 上运动时,始终有 ∠CMD 为锐角,则实数 a 的取值范围为__(-__∞__,__-__2_)_∪__(_0_,__+__∞__) _.
新教材高考数学第二章直线和圆的方程5-2圆与圆的位置关系练习含解析新人教A版选择性必修第一册

圆与圆的位置关系学习目标 1.了解圆与圆的位置关系.2.掌握圆与圆的位置关系的判断方法.3.能用圆与圆的位置关系解决一些简单问题.知识点 两圆的位置关系及其判定(1)几何法:若两圆的半径分别为r 1,r 2,两圆连心线的长为d ,则两圆的位置关系如下:位置关系 外离外切相交内切内含图示d 与r 1,r 2的关系d >r 1+r 2d =r 1+r 2|r 1-r 2|< d <r 1+r 2d =|r 1-r 2|d <|r 1-r 2|(2)代数法:设两圆的一般方程为C 1:x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0(D 21+E 21-4F 1>0), C 2:x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0(D 22+E 22-4F 2>0),联立方程得⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0,x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0,则方程组解的个数与两圆的位置关系如下:方程组解的个数 2组 1组 0组 两圆的公共点个数 2个 1个 0个 两圆的位置关系相交外切或内切外离或内含思考 根据代数法确定两个圆的位置关系时,若已知两圆只有一个交点,能否准确得出两圆的位置关系?答案 不能. 已知两圆只有一个交点只能得出两圆内切或外切.1.如果两个圆的方程组成的方程组只有一组实数解,则两圆外切.( × ) 2.如果两圆的圆心距小于两圆的半径之和,则两圆相交.( × )3.从两圆的方程中消掉二次项后得到的二元一次方程是两圆的公共弦所在的直线方程.( × )4.若两圆有公共点,则|r 1-r 2|≤d ≤r 1+r 2.( √ )一、两圆位置关系的判断例1 当实数k为何值时,两圆C1:x2+y2+4x-6y+12=0,C2:x2+y2-2x-14x+k=0相交、相切、相离?解将两圆的一般方程化为标准方程,C1:(x+2)2+(y-3)2=1,C2:(x-1)2+(y-7)2=50-k,圆C1的圆心为C1(-2,3),半径r1=1;圆C2的圆心为C2(1,7),半径r2=50-k(k<50).从而|C1C2|=-2-12+3-72=5.当1+50-k=5,k=34时,两圆外切.当|50-k-1|=5,50-k=6,k=14时,两圆内切.当|r2-r1|<|C1C2|<r2+r1,即14<k<34时,两圆相交.当1+50-k<5或|50-k-1|>5,即34<k<50或k<14时,两圆相离.反思感悟判断两圆的位置关系的两种方法(1)几何法:将两圆的圆心距d与两圆的半径之差的绝对值,半径之和进行比较,进而判断出两圆的位置关系,这是在解析几何中主要使用的方法.(2)代数法:将两圆的方程组成方程组,通过解方程组,根据方程组解的个数进而判断两圆位置关系.跟踪训练1 (1)圆(x+2)2+y2=4与圆(x-2)2+(y-1)2=9的位置关系为( )A.内切B.相交C.外切D.相离答案 B解析两圆的圆心分别为(-2,0),(2,1),半径分别为r=2,R=3,两圆的圆心距为-2-22+0-12=17,则R-r<17<R+r,所以两圆相交,选B.(2)到点A(-1,2),B(3,-1)的距离分别为3和1的直线有________条.答案 4解析到点A(-1,2)的距离为3的直线是以A为圆心,3为半径的圆的切线;同理,到B的距离为1的直线是以B为圆心,半径为1的圆的切线,所以满足题设条件的直线是这两圆的公切线,而这两圆的圆心距|AB|=3+12+-1-22=5.半径之和为3+1=4,因为5>4,所以圆A 和圆B 外离,因此它们的公切线有4条. 二、两圆的公共弦问题例2 已知两圆x 2+y 2-2x +10y -24=0和x 2+y 2+2x +2y -8=0. (1)判断两圆的位置关系; (2)求公共弦所在的直线方程; (3)求公共弦的长度.解 (1)将两圆方程配方化为标准方程,则C 1:(x -1)2+(y +5)2=50, C 2:(x +1)2+(y +1)2=10,∴圆C 1的圆心坐标为(1,-5),半径为r 1=52, 圆C 2的圆心坐标为(-1,-1),半径为r 2=10. ∴|C 1C 2|=25,r 1+r 2=52+10, |r 1-r 2|=|52-10|, ∴|r 1-r 2|<|C 1C 2|<r 1+r 2, ∴两圆相交. (2)将两圆方程相减,得公共弦所在的直线方程为x -2y +4=0.(3)方法一 由(2)知圆C 1的圆心(1,-5)到直线x -2y +4=0的距离为d =|1-2×-5+4|1+-22=35, ∴公共弦长为l =2r 21-d 2=250-45=2 5.方法二 设两圆相交于点A ,B ,则A ,B 两点满足方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x -2y +4=0,x 2+y 2+2x +2y -8=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-4,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2,∴|AB |=-4-02+0-22=2 5.即公共弦长为2 5.反思感悟 两圆的公共弦问题(1)若圆C 1:x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0与圆C 2:x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0相交,则两圆公共弦所在的直线方程为(D 1-D 2)x +(E 1-E 2)y +F 1-F 2=0. (2)公共弦长的求法①代数法:将两圆的方程联立,解出交点坐标,利用两点间的距离公式求出弦长. ②几何法:求出公共弦所在直线的方程,利用圆的半径、半弦长、弦心距构成的直角三角形,根据勾股定理求解.跟踪训练2 (1)两圆x 2+y 2-10x -10y =0,x 2+y 2+6x +2y -40=0的公共弦的长为( ) A .5 B .5 2 C .10 2 D .10 答案 D(2)圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:x 2+y 2-2x -2y +1=0的公共弦所在的直线被圆C 3:(x -1)2+(y -1)2=254所截得的弦长为________.答案23解析 由题意将两圆的方程相减,可得圆C 1和圆C 2公共弦所在的直线l 的方程为x +y -1=0.又圆C 3的圆心坐标为(1,1),其到直线l 的距离为d =|1+1-1|12+12=22, 设圆C 3的半径为r ,由条件知,r 2-d 2=254-12=234,所以弦长为2×232=23.圆系方程的应用典例 (1)求圆心在直线x -y -4=0上,且过两圆x 2+y 2-4x -6=0和x 2+y 2-4y -6=0的交点的圆的方程.解 方法一 设经过两圆交点的圆系方程为x 2+y 2-4x -6+λ(x 2+y 2-4y -6)=0(λ≠-1),即x 2+y 2-41+λx -4λ1+λy -6=0, 所以圆心坐标为⎝⎛⎭⎪⎫21+λ,2λ1+λ.又圆心在直线x -y -4=0上,所以21+λ-2λ1+λ-4=0,即λ=-13.所以所求圆的方程为x 2+y 2-6x +2y -6=0.方法二 由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-4x -6=0,x 2+y 2-4y -6=0,得两圆公共弦所在直线的方程为y =x .由⎩⎪⎨⎪⎧y =x ,x 2+y 2-4y -6=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-1,y 1=-1,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=3,y 2=3.所以两圆x 2+y 2-4x -6=0和x 2+y 2-4y -6=0的交点坐标分别为A (-1,-1),B (3,3), 线段AB 的垂直平分线所在的直线方程为y -1=-(x -1). 由⎩⎪⎨⎪⎧y -1=-x -1,x -y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-1,即所求圆的圆心坐标为(3,-1), 半径为3-32+[3--1]2=4.所以所求圆的方程为(x -3)2+(y +1)2=16.(2)求过直线x +y +4=0与圆x 2+y 2+4x -2y -4=0的交点且与直线y =x 相切的圆的方程. 解 设所求圆的方程为x 2+y 2+4x -2y -4+λ(x +y +4)=0.联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x ,x 2+y 2+4x -2y -4+λx +y +4=0,得x 2+(1+λ)x +2(λ-1)=0.因为所求圆与直线y =x 相切,所以Δ=0,即(1+λ)2-8(λ-1)=0,解得λ=3, 故所求圆的方程为x 2+y 2+7x +y +8=0.[素养提升] (1)当经过两圆的交点时,圆的方程可设为(x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1)+λ(x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2)=0,然后用待定系数法求出λ即可.(2)理解运算对象,选择运算方法,设计运算程序,求得运算结果,体现了数学运算的数学核心素养.1.圆O 1:x 2+y 2-2x =0和圆O 2:x 2+y 2-4y =0的位置关系是( ) A .相离 B .相交 C .外切 D .内切答案 B解析 化为标准方程:圆O 1:(x -1)2+y 2=1,圆O 2:x 2+(y -2)2=4,则O 1(1,0),O 2(0,2),|O 1O 2|=1-02+0-22=5<r 1+r 2,又r 2-r 1<5,所以两圆相交.2.圆C 1:(x +2)2+(y -m )2=9与圆C 2:(x -m )2+(y +1)2=4外切,则m 的值为( ) A .2B .-5C .2或-5D .不确定答案 C解析 圆C 1:(x +2)2+(y -m )2=9的圆心为(-2,m ),半径长为3, 圆C 2:(x -m )2+(y +1)2=4的圆心为(m ,-1),半径长为2. 依题意有-2-m2+m +12=3+2,即m 2+3m -10=0, 解得m =2或m =-5.3.圆x 2+y 2-4x +6y =0和圆x 2+y 2-6x =0交于A ,B 两点,则AB 的垂直平分线的方程是( )A .x +y +3=0B .2x -y -5=0C .3x -y -9=0D .4x -3y +7=0答案 C解析 AB 的垂直平分线过两圆的圆心,把圆心(2,-3)代入,即可排除A ,B ,D.4.已知以C (4,-3)为圆心的圆与圆O :x 2+y 2=1相切,则圆C 的方程是__________________. 答案 (x -4)2+(y +3)2=16或(x -4)2+(y +3)2=36 解析 设圆C 的半径为r , 圆心距为d =4-02+-3-02=5,当圆C 与圆O 外切时,r +1=5,r =4, 当圆C 与圆O 内切时,r -1=5,r =6, ∴圆的方程为(x -4)2+(y +3)2=16 或(x -4)2+(y +3)2=36.5.若圆x 2+y 2=4与圆x 2+y 2+2ay -6=0(a >0)的公共弦长为23,则a =________. 答案 1解析 将两圆的方程相减,得相交弦所在的直线方程为y =1a,圆心(0,0)到直线的距离为d =1a=22-32=1,所以a =1.1.知识清单: (1)两圆的位置关系. (2)两圆的公共弦.2.方法归纳:几何法、代数法. 3.常见误区:将两圆内切和外切相混.1.圆C 1:x 2+y 2+4x +8y -5=0与圆C 2:x 2+y 2+4x +4y -1=0的位置关系为( ) A .相交 B .外切 C .内切 D .外离答案 C解析 由已知,得C 1(-2,-4),r 1=5,C 2(-2,-2),r 2=3,则d =|C 1C 2|=2, 所以d =|r 1-r 2|,所以两圆内切.2.圆x 2+y 2=1与圆x 2+y 2+2x +2y +1=0的交点坐标为( ) A .(1,0)和(0,1) B .(1,0)和(0,-1) C .(-1,0)和(0,-1) D .(-1,0)和(0,1)答案 C解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=1,x 2+y 2+2x +2y +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =-1.所以两圆的交点坐标为(-1,0)和(0,-1).3.已知圆C 1:x 2+y 2-m =0,圆C 2:x 2+y 2+6x -8y -11=0,若圆C 1与圆C 2有公共点,则实数m 的取值范围是( ) A .m <1 B .m >121 C .1≤m ≤121 D .1<m <121答案 C解析 圆C 1的方程可化为x 2+y 2=m (m >0),则圆心为C 1(0,0),半径r 1=m ; 圆C 2的方程可化为(x +3)2+(y -4)2=36,则圆心为C 2(-3,4),半径r 2=6. ∵圆C 1与圆C 2有公共点,∴|r 1-r 2|≤|C 1C 2|≤r 1+r 2, 即|m -6|≤-3-02+4-02≤m +6,∴⎩⎨⎧|m -6|≤5,m +6≥5,解得1≤m ≤121.4.(多选)设r >0,圆(x -1)2+(y +3)2=r 2与圆x 2+y 2=16的位置关系不可能是( ) A .内切 B .相交 C .外离 D .外切答案 CD解析 两圆的圆心距为d =1-02+-3-02=10,两圆的半径之和为r +4, 因为10<r +4,所以两圆不可能外切或外离,故选CD.5.圆O 1:x 2+y 2-6x +16y -48=0与圆O 2:x 2+y 2+4x -8y -44=0的公切线条数为( ) A .4条 B .3条 C .2条 D .1条答案 C解析 圆O 1为(x -3)2+(y +8)2=121,O 1(3,-8),r =11,圆O 2为(x +2)2+(y -4)2=64,O 2(-2,4),R =8, ∴|O 1O 2|=3+22+-8-42=13,∴r -R <|O 1O 2|<R +r , ∴两圆相交.∴公切线有2条.6.若圆x 2+y 2-2ax +a 2=2和x 2+y 2-2by +b 2=1外离,则a ,b 满足的条件是_____________. 答案 a 2+b 2>3+2 2解析 由题意可得两圆的圆心坐标和半径长分别为(a ,0),2和(0,b ),1. 因为两圆外离,所以a 2+b 2>2+1, 即a 2+b 2>3+2 2.7.已知两圆x 2+y 2=10和(x -1)2+(y -3)2=20相交于A ,B 两点,则直线AB 的方程是_______. 答案 x +3y =0解析 圆的方程(x -1)2+(y -3)2=20可化为x 2+y 2-2x -6y =10. 又x 2+y 2=10,两式相减得2x +6y =0,即x +3y =0.8.经过直线x +y +1=0与圆x 2+y 2=2的交点,且过点(1,2)的圆的方程为________________.答案 x 2+y 2-34x -34y -114=0解析 由已知可设所求圆的方程为x 2+y 2-2+λ(x +y +1)=0,将(1,2)代入,可得λ=-34, 故所求圆的方程为x 2+y 2-34x -34y -114=0.9.已知圆O 1:x 2+(y +1)2=4,圆O 2的圆心O 2(2,1).若圆O 2与圆O 1交于A ,B 两点,且|AB |=22,求圆O 2的方程.解 设圆O 2的方程为(x -2)2+(y -1)2=r 22, 因为圆O 1的方程为x 2+(y +1)2=4,将两圆的方程相减,即得两圆公共弦AB 所在的直线方程为4x +4y +r 22-8=0, 作O 1H ⊥AB ,H 为垂足,则AH =12AB =2,所以O 1H =r 21-AH 2=4-2= 2.由圆心O 1(0,-1)到直线4x +4y +r 22-8=0的距离为 |r 22-12|42=2,得r 22=4或r 22=20, 故圆O 2的方程为(x -2)2+(y -1)2=4或(x -2)2+(y -1)2=20.10.已知两圆x 2+y 2-2x -6y -1=0和x 2+y 2-10x -12y +m =0. (1)m 取何值时两圆外切? (2)m 取何值时两圆内切?(3)求m =45时两圆的公共弦所在直线的方程和公共弦的长. 解 两圆的标准方程分别为(x -1)2+(y -3)2=11, (x -5)2+(y -6)2=61-m , 圆心分别为M (1,3),N (5,6), 半径分别为11和61-m . (1)当两圆外切时,5-12+6-32=11+61-m ,解得m =25+1011.(2)当两圆内切时61-m -11=5, 解得m =25-1011.(3)两圆的公共弦所在直线方程为(x 2+y 2-2x -6y -1)-(x 2+y 2-10x -12y +45)=0, 即4x +3y -23=0, ∴公共弦长为2112-⎝⎛⎭⎪⎫|4×1+3×3-23|42+322=27.11.已知半径为1的动圆与圆(x -5)2+(y +7)2=16相切,则动圆圆心的轨迹方程是( ) A .(x -5)2+(y -7)2=25B .(x -5)2+(y -7)2=17或(x -5)2+(y +7)2=15C.(x-5)2+(y-7)2=9D.(x-5)2+(y+7)2=25或(x-5)2+(y+7)2=9答案 D解析设动圆圆心为(x,y),若动圆与已知圆外切,则x-52+y+72=4+1,∴(x-5)2+(y+7)2=25;若动圆与已知圆内切,则x-52+y+72=4-1,∴(x-5)2+(y+7)2=9.12.设两圆C1,C2都和两坐标轴相切,且都过点(4,1),则两圆心的距离|C1C2|等于( ) A.4 B.4 2 C.8 D.8 2答案 C解析∵两圆与两坐标轴都相切,且都经过点(4,1),∴两圆圆心均在第一象限且每个圆心的横、纵坐标相等.设两圆的圆心坐标分别为(a,a),(b,b),则有(4-a)2+(1-a)2=a2,(4-b)2+(1-b)2=b2,即a,b为方程(4-x)2+(1-x)2=x2的两个根,整理得x2-10x+17=0,∴a+b=10,ab=17.∴(a-b)2=(a+b)2-4ab=100-4×17=32,∴|C1C2|=a-b2+a-b2=32×2=8.13.如果圆(x-a)2+(y-1)2=1上总存在两个点到原点的距离为2,则实数a的取值范围是( )A.(-22,0)∪(0,22) B.(-22,22)C.(-1,0)∪(0,1) D.(-1,1)答案 A解析∵圆(x-a)2+(y-1)2=1上总存在两个点到原点的距离为2,∴圆O:x2+y2=4与圆C:(x-a)2+(y-1)2=1相交.|OC|=a2+1,由2-1<|OC|<2+1,得1<a2+1<3,∴0<|a|<22,∴-22<a<0或0<a<2 2.14.若圆O:x2+y2=5与圆O1:(x-m)2+y2=20(m∈R)相交于A,B两点,且两圆在点A处的切线互相垂直,则线段AB的长为________.答案 4解析 连接OO 1,记AB 与OO 1的交点为C ,如图所示,在Rt△OO 1A 中,|OA |=5,|O 1A |=25,∴|OO 1|=5,∴|AC |=5×255=2, ∴|AB |=4.15.过两圆x 2+y 2-2y -4=0与x 2+y 2-4x +2y =0的交点,且圆心在直线l :2x +4y -1=0上的圆的方程是____________________.答案 x 2+y 2-3x +y -1=0解析 设圆的方程为x 2+y 2-4x +2y +λ(x 2+y 2-2y -4)=0,则(1+λ)x 2-4x +(1+λ)y 2+(2-2λ)y -4λ=0,把圆心⎝ ⎛⎭⎪⎫21+λ,λ-11+λ代入l :2x +4y -1=0的方程,可得λ=13, 所以所求圆的方程为x 2+y 2-3x +y -1=0.16.已知动点P 与两个定点O (0,0),A (3,0)的距离的比为12. (1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)已知圆Q 的圆心为Q (t ,t )(t >0),且圆Q 与x 轴相切,若圆Q 与曲线C 有公共点,求实数t 的取值范围.解 (1)设P (x ,y ),则||AP =2||OP ,即||AP |2=4OP |2, 所以(x -3)2+y 2=4(x 2+y 2),整理得(x +1)2+y 2=4.所以动点P 的轨迹C 的方程为(x +1)2+y 2=4.(2)因为点Q 的坐标为(t ,t )(t >0),且圆Q 与x 轴相切,所以圆Q 的半径为t , 所以,圆Q 的方程为(x -t )2+(y -t )2=t 2.因为圆Q 与圆C 有公共点,又圆Q 与圆C 的两圆心距为 ||CQ =()t +12+()t -02=2t 2+2t +1, 所以||2-t ≤||CQ ≤2+t ,即(2-t )2≤2t 2+2t +1≤(2+t )2,解得-3+23≤t≤3.所以,实数t的取值范围是[]-3+23,3.。
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数学高考圆的知识点
数学一直被认为是一门需要动脑筋的学科,其中的圆是数学中的一
个重要知识点。
圆的概念在高考中经常出现,考察的内容主要包括圆
的性质、圆的方程以及与圆相关的几何关系等等。
本文将重点讨论数
学高考中与圆相关的知识点,带你全面了解圆的世界。
一、圆的定义和性质
圆是平面上所有到一个定点距离相等的点的集合。
这个定点称为圆心,相等的距离称为半径。
圆的性质有很多,其中一些重要的性质如下:
1. 圆是轴对称图形,圆心是对称中心,任意一点关于圆心的对称点
仍在圆上。
2. 在同一个圆中,任意两条弦所对的弧相等。
3. 圆心角是圆弧所对的弧度的两倍。
这意味着圆的周角是360度。
二、圆的方程及其性质
1. 标准方程:一个圆的标准方程为(x-a)² + (y-b)² = r²,其中(a,b)为圆
心坐标,r为半径。
通过标准方程,我们可以计算出圆的相关信息。
2. 圆的切线:一个点在圆上的切线与半径垂直,并且只有一个切点。
切线的斜率等于切点处切线段的斜率的负倒数。
3. 圆与直线的交点:当直线与圆相切时,直线与半径的交点与切点
重合;当直线与圆相离时,直线与圆没有交点;当直线与圆相交时,
会有两个交点。
三、与圆相关的几何关系
1. 圆和直线的位置关系:圆和直线有三种位置关系,分别是相离、
相切和相交。
相离表示直线和圆没有交点;相切表示直线和圆只有一
个交点;相交表示直线和圆有两个交点。
2. 圆和圆的位置关系:圆和圆也有三种位置关系,分别是相离、相
切和相交。
相离表示两个圆没有交点;相切表示两个圆只有一个交点;相交表示两个圆有两个交点。
3. 圆与多边形的位置关系:圆和多边形的位置关系比较复杂,主要
有以下几种情况:多边形在圆内部、多边形在圆外部、多边形与圆相切、多边形与圆相交等等。
本文只是介绍了数学高考中与圆相关的一些基本知识点,实际上圆
的学问还有很多。
理解了这些基本知识,我们可以更好地解题和理解
更复杂的几何关系。
在备考高考时,建议同学们多做练习题,加深对
圆的理解和应用。
希望同学们能够在考场上取得好成绩,圆满完成高
考的目标!。