【考试要求】
掌握确定圆的几何要素,掌握圆的标准方程与一般方程.
【知识梳理】
1.圆的定义和圆的方程
定义 平面内到定点的距离等于定长的点的轨迹叫做圆 方程 标准 (x-a)2+(y-b)2=r2(r>0) 圆心C(a,b) 半径为r 一般 x2+y2+Dx+Ey+F=0
(D2+E2-4F>0) 充要条件:D2+E2-4F>0 圆心坐标: 半径r= 2.点与圆的位置关系
平面上的一点M(x0,y0)与圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2之间存在着下列关系:
(1)|MC|>r⇔M在圆外,即(x0-a)2+(y0-b)2>r2⇔M在圆外;
(2)|MC|=r⇔M在圆上,即(x0-a)2+(y0-b)2=r2⇔M在圆上;
(3)|MC|<r⇔M在圆内,即(x0-a)2+(y0-b)2<r2⇔M在圆内.
【微点提醒】
1.圆心在坐标原点半径为r的圆的方程为x2+y2=r2.
2.以A(x1,y1),B(x2,y2)为直径端点的圆的方程为(x-x1)·(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0.
【疑误辨析】
1.判断下列结论正误(在括号内打"√"或"×")
(1)确定圆的几何要素是圆心与半径.( )
(2)方程x2+y2=a2表示半径为a的圆.( )
(3)方程x2+y2+4mx-2y+5m=0表示圆.( )
(4)方程Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圆的充要条件是A=C≠0,B=0,D2+E2-4AF>0.( )
【答案】 (1)√ (2)× (3)× (4)√
【解析】 (2)当a=0时,x2+y2=a2表示点(0,0);当a<0时,表示半径为|a|的圆.
(3)当(4m)2+(-2)2-4×5m>0,即m<或m>1时表示圆.
【教材衍化】
2.(必修2P124A1改编)圆x2+y2-4x+6y=0的圆心坐标和半径分别是( )
A.(2,3),3 B.(-2,3),
C.(-2,-3),13 D.(2,-3),
【答案】 D
【解析】 圆的方程可化为(x-2)2+(y+3)2=13,所以圆心坐标是(2,-3),半径r=.
3.(必修2P130例3改编)过点A(1,-1),B(-1,1),且圆心在直线x+y-2=0上的圆的方程是( )
A.(x-3)2+(y+1)2=4 B.(x+3)2+(y-1)2=4
C.(x-1)2+(y-1)2=4 D.(x+1)2+(y+1)2=4
【答案】 C
【解析】 设圆心C的坐标为(a,b),半径为r.因为圆心C在直线x+y-2=0上,所以b=2-a.又|CA|2=|CB|2,所以(a-1)2+(2-a+1)2=(a+1)2+(2-a-1)2,所以a=1,b=1.所以r=2.所以方程为(x-1)2+(y-1)2=4.