圓的方程
1、圓的定義:平面內(nèi)到一定點(diǎn)的距離等于定長的點(diǎn)的集合叫圓,定點(diǎn)為圓心,定長為圓的半徑。
2、圓的方程
(1)標(biāo)準(zhǔn)方程,
圓心,半徑為r;
(2)一般方程
當(dāng) 時(shí),方程表示圓,此時(shí)圓心為,半徑為
當(dāng) 時(shí),表示一個(gè)點(diǎn);當(dāng)時(shí),方程不表示任何圖形。
(3)求圓方程的方法:
一般都采用待定系數(shù)法:先設(shè)后求。確定一個(gè)圓需要三個(gè)獨(dú)立條件,
若利用圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,需求出a,b,r;若利用一般方程,需要求出D,E,F;
另外要注意多利用圓的幾何性質(zhì):如弦的中垂線必經(jīng)過原點(diǎn),以此來確定圓心的位置。
3、直線與圓的位置關(guān)系:
直線與圓的位置關(guān)系有相離,相切,相交三種情況,基本上由下列兩種方法判斷:
(1)設(shè)直線 ,圓 ,圓心到l的距離為,則有 ;;
(2)過圓外一點(diǎn)的切線:①k不存在,驗(yàn)證是否成立②k存在,設(shè)點(diǎn)斜式方程,用圓心到該直線距離=半徑,求解k,得到方程【一定兩解】
(3)過圓上一點(diǎn)的切線方程:
①圓x2+y2=r2,圓上一點(diǎn)為(x0,y0),則過此點(diǎn)的切線方程為(課本命題).
②圓(x-a)2+(y-b)2=r2,圓上一點(diǎn)為(x0,y0),則過此點(diǎn)的切線方程為(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2(課本命題的推廣).
4、圓與圓的位置關(guān)系:通過兩圓半徑的和(差),與圓心距(d)之間的大小比較來確定。
設(shè)圓,
兩圓的位置關(guān)系常通過兩圓半徑的和(差),與圓心距(d)之間的大小比較來確定。
當(dāng)時(shí)兩圓外離,此時(shí)有公切線四條;
當(dāng)時(shí)兩圓外切,連心線過切點(diǎn),有外公切線兩條,內(nèi)公切線一條;
當(dāng)時(shí)兩圓相交,連心線垂直平分公共弦,有兩條外公切線;
當(dāng) 時(shí),兩圓內(nèi)切,連心線經(jīng)過切點(diǎn),只有一條公切線;
當(dāng) 時(shí),兩圓內(nèi)含;當(dāng)時(shí),為同心圓。
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高中數(shù)學(xué)之直線與圓的方程
一、概念理解:
1、傾斜角:①找α:直線向上方向、x軸正方向;
②平行:α=0°;
③范圍:0°≤α2、斜率:①找k:k=tanα(α≠90°);
②垂直:斜率k不存在;
③范圍:斜率k∈R。
3、斜率與坐標(biāo):①構(gòu)造直角三角形(數(shù)形結(jié)合);
②斜率k值于兩點(diǎn)先后順序無關(guān);
③注意下標(biāo)的位置對應(yīng)。
4、直線與直線的位置關(guān)系:①相交:斜率(前提是斜率都存在)
特例----垂直時(shí):;
斜率都存在時(shí):。
②平行:斜率都存在時(shí):;
斜率都不存在時(shí):兩直線都與x軸垂直。
③重合:斜率都存在時(shí):;
二、方程與公式:
1、直線的五個(gè)方程:
①點(diǎn)斜式:將已知點(diǎn)直接帶入即可;
②斜截式:將已知截距直接帶入即可;
③兩點(diǎn)式:將已知兩點(diǎn)直接帶入即可;
④截距式:將已知截距坐標(biāo)直接帶入即可;
⑤一般式:,其中A、B不同時(shí)為0用得比較多的是點(diǎn)斜式、斜截式與一般式。
2、求兩條直線的交點(diǎn)坐標(biāo):直接將兩直線方程聯(lián)立,解方程組即可
3、距離公式:
①兩點(diǎn)間距離:②點(diǎn)到直線距離:③平行直線間距離:4、中點(diǎn)、三分點(diǎn)坐標(biāo)公式:已知兩點(diǎn)
①AB中點(diǎn):②AB三分點(diǎn):靠近A的三分點(diǎn)坐標(biāo)
靠近B的三分點(diǎn)坐標(biāo)
中點(diǎn)坐標(biāo)公式,在求對稱點(diǎn)、第四章圓與方程中,經(jīng)常用到。圓內(nèi)的最長弦是直徑
你圖已經(jīng)畫出來了,兩條切線就是臨界位置,也就是斜率的范圍。
設(shè)切線斜率為k,方程為y=k(x+1)-2=kx+k-2
聯(lián)立P點(diǎn)的軌跡方程,得
(x-2)2+(kx+k-2)2=1
整理得(1+k2)x2-2(k2-2k+2)x+k2-4k+7=0
由于交點(diǎn)只有一個(gè),即Δ=4(k2-2k+2)2-4(1+k2)(k2-4k+7)=0
自己去解方程得到k。
這個(gè)方法計(jì)算量比較大,下面我講一種幾何方法。
設(shè)A(-1,-2),B(2,0),直線AB的斜率k0=2/3,AB=√13
你要求切線的斜率,切線一定與過切點(diǎn)的半徑垂直。若設(shè)切點(diǎn)為H,那么在Rt△ABH中,由勾股定理,AH=√12,所以tan∠BAH=BH/AH=1/√12
這也就是說,切線AH與AB之間夾角的正切為1/√12=√3/6
設(shè)AH的斜率為k,由夾角公式,
tan∠BAH=|k-k0|/|1+kk0|
用這個(gè)方法也能求出k
設(shè)圓的方程為 (x-a)^2 + (y-b)^2= r^2
經(jīng)過原點(diǎn)和A(2,1)
所以 a^2 + b^2= r^2 。.. ①
(2-a)^2 + (1-b)^2= r^2 。。. ②
又因?yàn)?圓心在直線L:x-2y-1=0上
所以 a-2b-1=0 。。.. ③
由① ②得: 4a+2b-5=0 。。④
由③ ④得:
a= 6/5 b= 1/10 r^2= 29/20
所以圓的方程為
(x-6/5)^2 + (y-1/10)^2= 29/20
2.這題可用假設(shè)法
假設(shè)一個(gè)圓 個(gè)A.B,C 三點(diǎn).,,設(shè) 圓的方程為 (x-a)^2 + (y-b)^2= r^2
三點(diǎn)帶進(jìn)方程
由 A(0,1) B(2,1) 可知 a=1
由 A(0,1) C(3,4) 可知 b= 5/2
所以 r^2 = 13/4
則圓的方程為: (x-1)^2 + (y-5/2)^2= 13/4
把 D 點(diǎn)帶入 可知 D點(diǎn) 不在圓上
所以 平面直角坐標(biāo)系中有A(0,1)B(2,1) C(3,4) D(-1,2)四點(diǎn),這四點(diǎn)不在同一圓上
3. 設(shè) 點(diǎn) M (x,y)
則 MO / MA =1/2
所以: (x^2 + y^2 )/{ (x-3)^2 + y^2 ] = 1/4 (兩點(diǎn)距離公式.帶進(jìn)..)
化簡得:
x^2 + y^2 - 2x =0 是個(gè)圓。
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