0  365707  365715  365721  365725  365731  365733  365737  365743  365745  365751  365757  365761  365763  365767  365773  365775  365781  365785  365787  365791  365793  365797  365799  365801  365802  365803  365805  365806  365807  365809  365811  365815  365817  365821  365823  365827  365833  365835  365841  365845  365847  365851  365857  365863  365865  365871  365875  365877  365883  365887  365893  365901  447090 

1.求圆的方程:主要用待定系数法,可以用圆的标准方程,求出圆心坐标和半径;或是利用圆的一般方程求出系数D、E、F的值。

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[例1](1)求经过点A(5,2),B(3,2),圆心在直线2x─y─3=0上的圆的方程;

(2)一圆与y轴相切,圆心在直线x-3y=0上,且直线y=x截圆所得弦长为2,求此圆的方程

解:(1)设圆心P(x0,y0),则有,

解得  x0=4, y0=5,  

∴半径r=,

∴所求圆的方程为(x─4)2+(y─5)2=10

(2)因圆与y轴相切,且圆心在直线x-3y=0上,

故设圆方程为

又因为直线y=x截圆得弦长为2

则有+=9b2

解得b=±1故所求圆方程为

提炼方法:(1)确定圆方程首先明确是标准方程还是一般方程;(2)待定系数法;(3)尽量利用几何关系求abrDEF.

[例2]已知⊙O的半径为3,直线与⊙O相切,一动圆与相切,并与⊙O相交的公共弦恰为⊙O的直径,求动圆圆心的轨迹方程。

解:取过O点且与平行的直线为x轴,过O点且垂直于

的直线为y轴,建立直角坐标系。

设动圆圆心为M(x,y),⊙O与⊙M的公共弦为

AB,⊙M与切于点C,则

AB为⊙O的直径,MO垂直

平分AB于O。

由勾股定理得

即: 这就是动圆圆心的轨迹方程

[例3]已知圆M:2x2+2y2-8x-8y-1=0和直线l:x+y-9=0, 过直线 上一点A作△ABC,使∠BAC=45°,AB过圆心M,且B,C在圆M上。

⑴当A的横坐标为4时,求直线AC的方程;

⑵求点A的横坐标的取值范围。

解:⑴依题意M(2,2),A(4,5),,设直线AC的斜率为,则,解得,故所求直线AC的方程为5x+y-25=0或x-5y+21=0;

⑵圆的方程可化为(x-2)2+(y-2)2,设A点的横坐标为a。则纵坐标为9-a

①当a≠2时,,设AC的斜率为k,把∠BAC看作AB到AC的角,则可得,直线AC的方程为y-(9-a)=(xa)即5x-(2a-9)y-2a2+22a-81=0,又点C在圆M上,

所以只需圆心到AC的距离小于等于圆的半径,

化简得a2-9a+18≤0,解得3≤a≤6;

②当a=2时,则A(2,7)与直线 x=2成45°角的直线为y-7=x-2即xy+5=0,M到它的距离,这样点C不在圆M上,还有x+y-9=0,显然也不满足条件,故A点的横坐标范围为[3,6]。

[例4]设圆满足:①截y轴所得弦长为2;②被x轴分成两段圆弧,其弧长的比为3:1,在满足条件①、②的所有圆中,求圆心到直线l:x-2y=0的距离最小的圆的方程.

解法一:设圆心为P(a,b),半径为r,则点P到x轴,y轴的距离分别为│b│,│a│.

由题设圆P截x轴所得劣弧对的圆心角为900,知圆P截x轴的弦长为,故r2=2b2

又圆P截y轴所得的弦长为2,所以有r2=a2+1.从而得2b2-a2=1.

又点P(a,b)到直线x-2y=0的距离为

所以5d2=│a-2b│2=a2+4b2-4ab

≥a2+4b2-2(a2+b2)=2b2-a2=1,

当且仅当a=b时上式等号成立,此时5d2=1,从而d取得最小值.

由此有

解此方程组得

由于r2=2b2于是,所求圆的方程是:

(x-1)2+(y-1)2=2,或(x+1)2+(y+1)2=2.

解法二:同解法一得 

 

将a2=2b2-1代入上式,整理得

  ②

把它看作b的二次方程,由于方程有实根,故判别式非负,即

△=8(5d2-1)≥0,  得  5d2≥1.

所以5d2有最小值1,从而d有最小值

将其代入②式得2b2±4b+2=0.解得b=±1.

将b=±1代入r2=2b2,得r2=2.由r2=a2+1得a=±1.

综上 a=±1,b=±1,r2=2.

由│a-2b│=1知a,b同号.于是,所求圆的方程是

(x-1)2+(y-1)2=2,或(x+1)2+(y+1)2=2.

[研讨.欣赏]已知平面上一定点C(4,0)和一定直线为该平面上一动点,作,垂足为Q,且(

(1)问点P在什么曲线上?并求出该曲线的方程;

(2)设直线与(1)中的曲线交于不同的两点A、B,是否存在实数k,使 得以线段AB为直径的圆经过点D(0,-2)?若存在,求出k的值,若不存在,说明理由

解:(1)设P的坐标为,由

∴(化简得 

∴P点在双曲线上,其方程为

(2)设A、B点的坐标分别为

  得

∵AB与双曲线交于两点,∴△>0,

解得

∵若以AB为直径的圆过D(0,-2),则AD⊥BD,

,即

, 

即存在符合要求.

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6.圆(x-2)2+(y-2)2=1关于x轴的对称方程是(x-2)2+(y+2)2=1.

l方程为y-3=k(x+3),由于对称圆心(2,-2)到l距离为圆的半径1,从而可得k1=-k2=-.故所求l的方程是3x+4y-3=0或4x+3y+3=0.

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6. 自点A(-3,3)发出的光线l射到x轴上,被x轴反射,其反射光线所在的直线与圆x2+y2-4x-4y+7=0相切,则光线l所在直线的方程是_______________.

简答提示:1-4.BCBC;  5.

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5.(2006全国Ⅱ)过点的直线将圆分成两段弧,当劣弧所对的圆心角最小时,直线的斜率=___________.

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4.M(为圆内异于圆心的一点,则直线与该圆的位置关系为(  )

A.相切 B.相交  C.相离 D.相切或相交

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3.(2005北京)从原点向圆作两条切线,则该圆夹在两条切线间的劣弧长为         (   )

A.π            B.2π           C.4π           D.6π

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2.(2005北京)直线所截得的线段的长为(  )

A.1             B.           C.           D.2

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1.(2006陕西) 设直线过点(0,a),其斜率为1, 且与圆x2+y2=2相切,则a 的值为(  )

A. ±   B. ±2    B.±2   D.±4

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9.特别提示:解直线与圆的问题,要尽量充分地利用平面几何中圆的性质,利用几何法解题要比解析方法来得简捷.

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