圆的一般方程,标准方程,参数方程总结

圆的一般方程,标准方程,参数方程总结
圆的一般方程,标准方程,参数方程总结

1. 圆的标准方程

1、已知圆心为),(b a C ,半径为r , 如何求的圆的方程? 运用上节课求曲线方程的方法,从圆的定义出发,正确地推导出:

222)()(r b y a x =-+- 这个方程叫做圆的标准方程

2、圆的标准方程 :2

2

2

)()(r b y a x =-+-

若圆心在坐标原点上,这时0==b a ,则圆的方程就是2

2

2

r y x =+ 3、圆的标准方程的两个基本要素:圆心坐标和半径

圆心和半径分别确定了圆的位置和大小,从而确定了圆,所以,只要r b a ,,三个量确定了且r >0,圆的方程就给定了。这就是说要确定圆的方程,必须具备三个独立的条件,确定r b a ,,,可以根据条件,利用待定系数法来解决 三、讲解范例:

例1 求以C(1,3)为圆心,并且和直线0743=--y x 相切的圆的方程

例2已知圆的方程2

22r y x =+,求经过圆上一点),(00y x M 的切线方程

例3.求过点(3,1)M ,且与圆2

2

(1)4x y -+=相切的直线l 的方程

例4.一圆过原点O 和点(1,3)P ,圆心在直线2y x =+上,求此圆的方程

例5.已知一圆与y 轴相切,在直线y x =上截得的弦AB

长为30

x y -=上,求此圆的方程.

2. 圆的一般方程

1.圆的一般方程

将标准方程2

2

2

()()x a y b r -+-=展开,整理, 得2

2

2

2

2

220x y ax by a b r +--++-=,

反过来, 将①配方得:22224()()224

D E D E F

x y +-+++=. ②

把方程②和圆的标准方程进行比较,可以看出: (1)当2

2

40D

E F +->时,方程①表示以(,)22D E --为圆心为半径的圆;

(2)当2

240D E F +-=时,方程①表示一个点(,)22

D E

-

-; (3)当2

2

40D E F +-<时,方程①不表示任何图形.

结论:当2

2

40D E F +->时,方程①表示一个圆,此时,我们把方程①叫做圆的一般方程.

2.圆的一般方程形式上的特点:

(1)2x 和2

y 的系数相同,且不等于0; (2)没有xy 这样的二次项.

以上两点是二元二次方程22

0Ax Bxy Cy Dx Ey F +++++=表示圆的必要条件,但不是充分条件.充要条件是?(A=C ≠0,B=0,042

2>-+FA E D )

说明:1、要求圆的一般方程,只要用待定系数法求出三个系数D 、E 、F 就可以了.

2、圆的一般方程与圆的标准方程各有什么优点?(圆的标准方程:有利于作图。一般方程:有利于判别二元二次方程是不是圆的方程)

例1.求过三点(0,0)O 、1(1,1)M 、2(4,2)M 的圆的方程,并求这个圆的半径和圆心坐标.

例2.已知圆22

80x y x y m +--+=与直线260x y +-=相交于P 、Q 两点,定点(1,1)R ,

若PR QR ⊥,求实数m 的值.

例3.若圆x 2+y 2-2kx +2y+2=0(k >0)与两坐标轴无公共点,那么实数k 的取值范围为

例4.(2009年高考宁夏、海南卷改编)已知圆C1:(x +1)2

+(y -1)2=1,圆C 2与圆C 1关于直线x -y -1=0对称,则圆C 2的方程为________________.

例5.(原创题)圆x 2+y 2-4x +2y +c =0与y轴交于A 、B 两点,其圆心为P ,若∠AP B=90°,

则实数c 的值是________.

例6.已知点P (1,4)在圆C:x 2+y 2+2ax -4y +b=0上,点P 关于直线x+y-3=0的对称点也在圆C 上,则a =________,b =________.

例7.过圆x 2+y 2=4外一点P (4,2)作圆的两条切线,切点为A 、B,则△ABP 的外接圆的方程是____________________.

3. 圆的参数方程

(1)根据三角函数的定义,cos sin x r y r θ

θ

=??

=?, ①

显然,对于θ的每一个允许值,由方程组①所确定的点(,)P x y 都在圆O 上。 我们把方程组①叫做圆心为原点、半径为r 的圆的参数方程,θ是参数. (2)圆心为1(,)O a b ,半径为r 的圆的参数方程是怎样的? 圆1O 可以看成由圆O 按向量(,)v a b =平移得到的(如图), 由11O P OP =可以得到圆心为1(,)O a b ,

半径为r 的圆的参数方程是cos sin x a r y b r θθ=+??=+?

(θ为参数)

1O

(,)P x y

y

例1.把下列参数方程化为普通方程:

1.23cos 32sin x y θθ=+??=+? 2. 2

2

2121x t t y t ?=??+??=?+?

例2.如图,已知点P 是圆2

2

16x y +=上的一个动点,定点A (12,0),当点P 在圆上运动时,线段PA 的中点M 的轨迹是什么?

例3 在圆224x y +=上有定点A (2,0),及两个动点B、C,且A 、B 、C 按逆时针方向排列,∠BA C=3

π

,求△ABC 的重心G (x,y )的轨迹方程

例4.:设圆??

?+-=+=θ

θsin 5,

cos 3r y r x (θ为参数)上有且仅有两点到直线-4x+3y=2的距离等于1,

则r 的取值范围是

例6、已知点P (x,y)是圆x2+y2- 6x - 4y+12=0上动点,求(1) x2+y2 的最值,

(2)x+y 的最值,

(3)P 到直线x+y- 1=0的距离d 的最值。

例7、 过点(2,1)的直线中,被圆x 2

+y 2

-2x +4y=0截得的弦:为最长的直线方程是__

_______;为最短的直线方程是__________;

例8、若实数x ,y 满足x 2+y 2-2x+4y =0,则x -2y 的最大值为 。

例9 已知点P(x,y)是圆22(1)1x y +-=上任意一点,欲使不等式x+y+c≥0恒成立,求c的取值范围。

例10 求函数sin 1

()cos 2

f θθθ-=

-的最大值和最小值。

3cos 2sin x y θθ

=+??

=+?

补充:已知曲线C的参数方程为

2cos

sin

x

y

θ

θ

=-+

?

?

=

?

(θ为参数),(,)

P x y是曲线C上任意

一点,

y

t

x

=,求t的取值范围.

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