高一數學必修二《圓與方程》知識點整理

2021-03-03 21:11:17 字數 3509 閱讀 1142

一、標準方程

1.求標準方程的方法——關鍵是求出圓心和半徑

①待定係數:往往已知圓上三點座標,例如教材例2

②利用平面幾何性質

往往涉及到直線與圓的位置關係,特別是:相切和相交

相切:利用到圓心與切點的連線垂直直線

相交:利用到點到直線的距離公式及垂徑定理

2.特殊位置的圓的標準方程設法(無需記,關鍵能理解)

條件方程形式

圓心在原點

過原點圓心在軸上

圓心在軸上

圓心在軸上且過原點

圓心在軸上且過原點

與軸相切

與軸相切

與兩座標軸都相切

二、一般方程

1.表示圓方程則

2.求圓的一般方程一般可採用待定係數法:如教材例4

3.常可用來求有關引數的範圍

三、點與圓的位置關係

1.判斷方法:點到圓心的距離與半徑的大小關係

點在圓內;點在圓上;點在圓外

2.涉及最值:

(1)圓外一點,圓上一動點,討論的最值

(2)圓內一點,圓上一動點,討論的最值

思考:過此點作最短的弦?(此弦垂直)

四、直線與圓的位置關係

1.判斷方法(為圓心到直線的距離)

(1)相離沒有公共點

(2)相切只有乙個公共點

(3)相交有兩個公共點

這一知識點可以出如此題型:告訴你直線與圓相交讓你求有關引數的範圍.

2.直線與圓相切

(1)知識要點

①基本圖形

②主要元素:切點座標、切線方程、切線長等

問題:直線與圓相切意味著什麼?

圓心到直線的距離恰好等於半徑

(2)常見題型——求過定點的切線方程

①切線條數

點在圓外——兩條;點在圓上——一條;點在圓內——無

②求切線方程的方法及注意點

)點在圓外

如定點,圓:,

第一步:設切線方程

第二步:通過,從而得到切線方程

特別注意:以上解題步驟僅對存在有效,當不存在時,應補上——千萬不要漏了!

如:過點作圓的切線,求切線方程.

答案:和

)點在圓上

1) 若點在圓上,則切線方程為

會在選擇題及填空題中運用,但一定要看清題目.

2) 若點在圓上,則切線方程為

碰到一般方程則可先將一般方程標準化,然後運用上述結果.

由上述分析,我們知道:過一定點求某圓的切線方程,非常重要的第一步就是——判斷點與圓的位置關係,得出切線的條數.

③求切線長:利用基本圖形,

求切點座標:利用兩個關係列出兩個方程

3.直線與圓相交

(1)求弦長及弦長的應用問題

垂徑定理及勾股定理——常用

弦長公式:(暫作了解,無需掌握)

(2)判斷直線與圓相交的一種特殊方法(一種巧合):直線過定點,而定點恰好在圓內.

(3)關於點的個數問題

例:若圓上有且僅有兩個點到直線的距離為1,則半徑的取值範圍是答案:

4.直線與圓相離

會對直線與圓相離作出判斷(特別是涉及一些引數時)

五、對稱問題

1.若圓,關於直線,則實數的值為____.

答案:3(注意:時,,故捨去)

變式:已知點是圓:上任意一點,點關於直線的對稱點在圓上,則實數

2.圓關於直線對稱的曲線方程是

變式:已知圓:與圓:關於直線對稱,則直線的方程為

3.圓關於點對稱的曲線方程是

4.已知直線:與圓:,問:是否存在實數使自發出的光線被直線反射後與圓相切於點?若存在,求出的值;若不存在,試說明理由.

六、最值問題

方法主要有三種:(1)數形結合;(2)代換;(3)引數方程

1.已知實數,滿足方程,求:

(1)的最大值和最小值;——看作斜率

(2)的最小值;——截距(線性規劃)

(3)的最大值和最小值.——兩點間的距離的平方

2.已知中,,,,點是內切圓上一點,求以,,為直徑的三個圓面積之和的最大值和最小值.

數形結合和引數方程兩種方法均可!

3.設為圓上的任一點,欲使不等式恆成立,則的取值範圍是答案:(數形結合和引數方程兩種方法均可!)

七、圓的引數方程

,為引數

,為引數

八、相關應用

1.若直線(,),始終平分圓的周長,則的取值範圍是

2.已知圓:,問:是否存在斜率為1的直線,使被圓截得的弦為,以為直徑的圓經過原點,若存在,寫出直線的方程,若不存在,說明理由.

提示:或弦長公式. 答案:或

3.已知圓:,點,,設點是圓上的動點,,求的最值及對應的點座標.

4.已知圓:,直線:()

(1)證明:不論取什麼值,直線與圓均有兩個交點;

(2)求其中弦長最短的直線方程.

5.若直線與曲線恰有乙個公共點,則的取值範圍.

6.已知圓與直線交於,兩點,為座標原點,問:是否存在實數,使,若存在,求出的值;若不存在,說明理由.

九、圓與圓的位置關係

1.判斷方法:幾何法(為圓心距)

(1)外離2)外切

(3)相交 (4)內切

(5)內含

2.兩圓公共弦所在直線方程

圓:,圓:,

則為兩相交圓公共弦方程.

補充說明:

若與相切,則表示其中一條公切線方程;

若與相離,則表示連心線的中垂線方程.

3圓系問題

(1)過兩圓:和:交點的圓系方程為()

說明:1)上述圓系不包括;2)當時,表示過兩圓交點的直線方程(公共弦)

(2)過直線與圓交點的圓系方程為

(3)有關圓系的簡單應用

(4)兩圓公切線的條數問題

相內切時,有一條公切線;相外切時,有三條公切線;相交時,有兩條公切線;相離時,有四條公切線

十、軌跡方程

(1)定義法(圓的定義):略

(2)直接法:通過已知條件直接得出某種等量關係,利用這種等量關係,建立起動點座標的關係式——軌跡方程.

例:過圓外一點作圓的割線,求割線被圓截得的弦的中點的軌跡方程.

分析:(3)相關點法(平移轉換法):一點隨另一點的變動而變動

動點主動點

特點為:主動點一定在某一已知的方程所表示的(固定)軌跡上運動.

例1.如圖,已知定點,點是圓上的動點,的平分線交於,當點在圓上移動時,求動點的軌跡方程.

分析:角平分線定理和定比分點公式.

例2.已知圓:,點,、是圓上的兩個動點,、、呈逆時針方向排列,且,求的重心的軌跡方程.

法1:,為定長且等於

設,則取的中點為,

, (1)

, 故由(1)得:

法2:(引數法)

設,由,則

設,則,由得:

引數法的本質是將動點座標中的和都用第三個變數(即引數)表示,通過消參得到動點軌跡方程,通過引數的範圍得出,的範圍.

(4)求軌跡方程常用到得知識

重心,中點,

內角平分線定理:

定比分點公式:,則,

韋達定理.

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