圆梦教育中心 圆与方程知识点总结
1. 圆的标准方程:以点C(a,b)为圆心,r为半径的圆的标准方程是(x?a)2?(y?b)2?r2. 特例:圆心在坐标原点,半径为r的圆的方程是:x2?y2?r2.
2. 点与圆的位置关系:
(1). 设点到圆心的距离为d,圆半径为r: a.点在圆内
d<r; b.点在圆上
d=r; c.点在圆外
d>r
(2). 给定点M(x0,y0)及圆C:(x?a)2?(y?b)2?r2. ①M在圆C内?(x0?a)2?(y0?b)2?r2
(x0?a)2?(y0?b)2?r2 ②M在圆C上?③M在圆C外?(x0?a)2?(y0?b)2?r2 (3)涉及最值:
① 圆外一点B,圆上一动点P,讨论PB的最值
PBmin?BN?BC?r PBmax?BM?BC?r
② 圆内一点A,圆上一动点P,讨论PA的最值
PAmin?AN?r?AC PAmax?AM?r?AC
思考:过此A点作最短的弦?(此弦垂直AC)
3. 圆的一般方程:x2?y2?Dx?Ey?F?0 .
?DE?(1) 当D?E?4F?0时,方程表示一个圆,其中圆心C??,??,半径r?2??222D2?E2?4F.
2(2) 当D2?E2?4F?0时,方程表示一个点???DE?,??. 2??2(3) 当D2?E2?4F?0时,方程不表示任何图形.
注:方程Ax2?Bxy?Cy2?Dx?Ey?F?0表示圆的充要条件是:B?0且A?C?0且D2?E2?4AF?0.
4. 直线与圆的位置关系:
直线Ax?By?C?0与圆(x?a)2?(y?b)2?r2 圆心到直线的距离d?Aa?Bb?CA?B22
1)d?r?直线与圆相离?无交点; 2)d?r?直线与圆相切?只有一个交点;
3)d?r?直线与圆相交?有两个交点;弦长|AB|=2r2?d2
rdd=rrd
还可以利用直线方程与圆的方程联立方程组??Ax?By?C?0?x?y?Dx?Ey?F?022求解,通过解的个数来判断:
(1)当??0时,直线与圆有2个交点,,直线与圆相交; (2)当??0时,直线与圆只有1个交点,直线与圆相切; (3)当??0时,直线与圆没有交点,直线与圆相离;
5. 两圆的位置关系
2222(1)设两圆C1:(x?a1)?(y?b1)?r1与圆C2:(x?a2)?(y?b2)?r2,
22 圆心距d?(a1?a2)?(b1?b2) ① d?r1?r2?外离?4条公切线; ② d?r1?r2?外切?3条公切线; ③ r1?r2?d?r1?r2?相交?2条公切线; ④ d?r1?r2?内切?1条公切线; ⑤ 0?d?r1?r2?内含?无公切线;
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外离 外切 相交 内切 (2)两圆公共弦所在直线方程
22圆C1:x?y?D1x?E1y?F1?0, 22圆C2:x?y?D2x?E2y?F2?0,
则?D1?D2?x??E1?E2?y??F1?F2??0为两相交圆公共弦方程. 补充说明:
① 若C1与C2相切,则表示其中一条公切线方程; ② 若C1与C2相离,则表示连心线的中垂线方程.
(3)圆系问题
2222过两圆C1:x?y?D1x?E1y?F1?0和C2:x?y?D2x?E2y?F2?0交点的圆系方程为
x2?y2?D1x?E1y?F1???x2?y2?D2x?E2y?F2??0(???1)
补充:
① 上述圆系不包括C2;
② 2)当???1时,表示过两圆交点的直线方程(公共弦) ③ 过直线
Ax?By?C?0与圆
x2?y2?Dx?Ey?F?0交点的圆系方程为
x2?y2?Dx?Ey?F???Ax?By?C??0
6. 过一点作圆的切线的方程: (1) 过圆外一点的切线: ①k不存在,验证是否成立
②k存在,设点斜式方程,用圆心到该直线距离=半径,即 ?y1?y0?k(x1?x0)?b?y1?k(a?x1) ?R??R2?1?求解k,得到切线方程【一定两解】
例1. 经过点P(1,—2)点作圆(x+1)+(y—2)=4的切线,则切线方程为 。
(2) 过圆上一点的切线方程:圆(x—a)+(y—b)=r,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)= r
特别地,过圆x2?y2?r2上一点P(x0,y0)的切线方程为x0x?y0y?r2.
例2.经过点P(—4,—8)点作圆(x+7)+(y+8)=9的切线,则切线方程为 。
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7.切点弦
(1)过⊙C:(x?a)?(y?b)?r外一点P(x0,y0)作⊙C的两条切线,切点分别为A、B,则切点弦AB所在直
2线方程为:(x0?a)(x?a)?(y0?b)(y?b)?r
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8. 切线长:
若圆的方程为(x?a)?(y?b)=r,则过圆外一点P(x0,y0)的切线长为 d=(x0?a)2+(y0?b)2?r2.
9. 圆心的三个重要几何性质:
① 圆心在过切点且与切线垂直的直线上; ② 圆心在某一条弦的中垂线上;
③ 两圆内切或外切时,切点与两圆圆心三点共线。
10. 两个圆相交的公共弦长及公共弦所在的直线方程的求法
例.已知圆C1:x +y —2x =0和圆C2:x +y +4 y=0,试判断圆和位置关系,
若相交,则设其交点为A、B,试求出它们的公共弦AB的方程及公共弦长。
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