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圆的方程


  一. 本周教学内容:
  圆的方程
  二. 本周教学重难点:
  1. 重点:
  圆的标准方程,一般方程,参数方程
  2. 难点:
  求圆的方程,直线和圆的相交弦,圆系问题
  【典型例题】
  [例1] 求圆心在轴上,且过点A(1,4),B(2,)的圆的方程。
  解:方法一:
  ∴  ∴  ∴
  方法二:∵设
  ∴      ∴    ∴
  ∴ ∴  ∴
  方法三:

  ∴  ∴  ∴
  ∴
  方法四: ∴
  又∵ ∴ CM:
  设C(,0)在CM上∴ ∴
  ∴ ∴


  [例2] 求过直线与已知圆的交点,且在两坐标轴上的四个截距之和为8的圆的方程。
  解:
  ∴令
  令,∴
  ∴同理:
  ∴
  ∴
  [例3] 已知圆满足:①截轴所得弦长为;②被轴分成两段圆弧,其弧长的比为;③圆心到直线的距离为的圆的方程。
  解:
  当时,
  ∴
  ∴
  当时,
  ∴
  由①、②得:又∵
  ∴
  ∴
  ∴


  [例4](1)已知:,求过点(1,)的切线方程
  (2)已知:,求过点P(3,1)圆的切线方程。
  解:
  (1)
  (2)①当斜率存在时,设
  
  ∴
  ②斜率不存在时,
  注:
  (1)C:,P(,则过点P圆的切线方程为:
  (2)C:过圆上一点P()与圆相切的直线方程为:
  
  (3)C:( ),P(
  过P圆的切线方程:
  [例5] 已知P(5,0)和圆,过P作直线与圆相交于A、B,求弦AB中点的轨迹方程。
  解:方法一:设AB中点M( ),则A( ),B( )
  
  
  
  ∴ M:
  ∴代入中,∴( )
  方法二:设A()B(
  ∴
  
  ∴(在已知圆内部分)
  方法三:点M在以OP为直径的圆上∴
  ∴
  注:以A( )B( )为直径的圆的方程是:
  
  [例6] 设P( )是圆外的一点,过P作圆的切线,试求过两切点的切点弦所在的直线方程。
  解:以OP为直径的圆:
  ①又∵
  ①-②:为所求直线方程
  [例7] 求与轴相切并与圆相外切的动圆的圆心的轨迹方程。
  解:设圆心为( )∴
  ∴
  时,
  [例8] 已知中,A( ),B(0,2),C( )(是变量),求面积的最大值。
  解:设C点的坐标为( )则
  是以为圆心,以1为半径的圆∵ A,B( )
  ∴且AB的方程为
  则圆心( )到直线AB的距离为
  ∴ C到AB的最大距离为

   的最大值是   

【模拟试题】(答题时间:60分钟)
  一. 选择:
  1. 点P( )在圆的内部,则的取值范围是( )
  A.    B.    C.     D.
  2. 点M( )是圆( )内不为圆心的一点,则直线与该圆的位置关系是( )
  A. 相切    B. 相交     C. 相离     D. 相切或相交
  3. 点P( )与圆的位置关系是( )
  A. 在圆外   B. 在圆内    C. 在圆上    D. 不确定
  4. 直线( )截圆所得弦长等于4,则以为边长的三角形一定是( )
  A. 直角三角形 B. 锐角三角形  C. 钝角三角形  D. 不存在
  5. 圆上到直线的距离为的点共有( )
  A. 1个     B. 2个     C. 3个      D. 4个
  6. 圆过点( )的最大弦长为,最小弦长为,则等于( )
  A.   B.    C.    D.
  7. 已知点P( )在圆上,则的取值范围是( )
  A.
  B.
  C.
  D. 以上都不对
  8. 两圆的位置关系是( )
  A. 内切    B. 外切    C. 相离    D. 内含
  二. 填空:
  1. 圆关于直线对称的方程是          
  2. 圆上的点到直线的距离的最大值是          
  3. 已知点P是圆上的一个动点,点A是轴上的定点,坐标为(12,0),当P在圆上运动时,线段PA的中点M的轨迹方程是          
  4. 已知A(1,1),C:一束光线从A出发经轴反射到C上的最短距离是        
  三. 解答题:
  1. 求与轴切于点(5,0)并在轴上截取弦长为10的圆的方程。
  2. 已知圆C与圆C1:相外切,并且与直线相切于点P(3,),求此圆C的方程。
  3. 已知一曲线是与两个定点O(0,0)、A(,0)( )距离之比为的点的轨迹,求此曲线的方程,并判断曲线的形状。
  4. 已知对于圆上任意一点P( ),不等式恒成立,求实数的取值范围。


  


【试题答案】
  一.
  1. D    2. C    3. A    4. A    5. C    6. A    7. C    8. B
  二.
  1.   2.   3.   4.
  三.
  1. 解法一:设所求圆的方程为,并且与轴交于A、B两点,由方程组
  ,得
  ∵
  
  ∴所求圆的方程为
  解法二:设所求圆的方程为
  ∵圆与轴相切于点(5,0)∴
  ∵圆在轴上截得的弦长为10,∴
  由①、②、③得
  ∴所求圆的方程为
  2. 解:设所求圆的圆心为C( ),半径为
  ∵ C( )在过点P与垂直的直线上
  ∴①又∵圆C与相切于点P∴
  ∵圆C与圆C1相外切∴
  由①得
  由①③得解得
  此时
  3. 解:设M( )是曲线上任意一点,则
  化简得
  又∵
  ∵
  ∴所求曲线方程为。曲线是一个圆
  4. 解:圆的参数方程可写为
  ∵恒成立∴恒成立
  即恒成立
  ∵
  ∴为所求
  【励志故事】

听的艺术

美国知名主持人林克莱特一天访问一名小朋友,问他说:“你长大后想要当什么呀?”小朋友天真地回答:“嗯……我要当飞机的驾驶员!”林克莱特接着问:“如果有一天,你的飞机飞到太平洋上空所有引擎都熄火了,你会怎么办?”小朋友想了想“我会先告诉坐在飞机上的人绑好安全带,然后我挂上我的降落伞跳出去。”当在现场的观众笑得东倒西歪时,林克莱特继续注视这孩子,想看他是不是自作聪明的家伙。没想到,接着孩子的两行热泪夺眶而出,这才使得林克莱特发觉这孩子的悲悯之情远非笔墨所能形容。于是林克莱特问他说:“为什么要这么做?”小孩的答案透露出一个孩子真挚的想法:“我要去拿燃料,我还要回来!!”“我还要回来!”
  【心得】你听到别人说话时……你真的听懂他说的意思吗?你懂吗?如果不懂,就请听别人说完吧,这就是“听的艺术”,而且永远不要自作聪明地把自己的意思投射到别人所说的话上。

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