圓的方程教案

2023-02-01 04:54:02 字數 3755 閱讀 9405

圓的定義:平面內與定點的距離等於定長的點的集合(軌跡)叫做圓。

圓的方程:

(1)圓的標準方程:,其中為圓心座標,圓心可以確定圓的位置,r為圓的半徑,圓的半徑可以確定圓的大小。

特別地,當a=b=0時,即圓心在座標原點時,圓的標準方程是

求圓的方程可先設出方程,然後用待定係數法求a,b,r,共計需要三個獨立條件。

(1) 圓的一般方程

圓的標準方程展開,得,其外形符合

,稱為圓的一般方程。配方得=

,可見當時,上式表示圓心在,

半徑為的圓。當,上式表示的點,

當,上式不表示任何圖象。

於是,方程是表示圓的必要不充分條件。

其外形特點為:①項係數相等且不為0

無這樣的二次項

故二元二次方程表示圓的充要條件是

(2) 圓的引數方程

圓的引數方程為其中的幾何意義為圓心角。

圓的引數方程為

圓的引數方程給出了圓上動點座標的一種設法(即三角換元),是三角換元解題的依據,在函式值域、最值問題中有著廣泛的應用。

(3) 以定點為直徑端點的圓的方程為+

=0(向量點積為0)

例1:已知圓的方程為

求:,,,(引數方程和考慮數型結合兩種方法)

例2:已知對於圓上任一點,不等式恆成立,求實數m的取值範圍。

(方法1、線性規劃,方法(2)引數方程)

解題方法指導:

例1:試寫出滿足下列條件的圓的方程:

①圓心在原點;②過原點;③圓心在x軸上;④圓心在y軸上;⑤圓心在x軸上且過原點;⑥圓心在y軸上且過原點;⑦與x軸相切;⑧與y軸相切;⑨與兩座標軸都相切

解:為比較特點,將答案列表給出

例:圓心為且與直線相切的圓的方程是?

例:圓關於直線對稱的圓的方程

例:若曲線關於直線的對稱曲線是其本

身,則實數為?()

例:求經過點且圓心在y軸上的圓的方程

例:求經過點且圓心在直線上的圓的方程

例:求過點圓心在直線上,且與直線相切的圓的方程

或例:求圓心在直線上,並且與直線相切於點的圓的方程?(方法(1)求出過圓心與切點的直線方程在與直線l聯立求出圓心)

例:求經過,且與直線相切於點的圓的方程。

分析:法(1)求出線段ab的垂直平分線所在的直線方程,在求出過b點與直線l垂直的直線方程,聯立兩條直線方程求出交點,交點既為圓心

圓心與切點的距離為圓的半徑,近而求出圓的方程。

方法(2)一般方法

例:乙個三角形的三邊所在直線的方程分別為,,,求這個三角形外接圓的方程。

(求出交點設圓的一般方程)

例:實數a取何值時,方程表示圓?

例:如果方程()所表示的曲線關於對稱,則必有(d=f)

例:已知方程的圖形是圓

(1)求t的取值範圍;()

(2)求其中面積最大的圓的方程;

(3)若點恆在所給圓內,求t的取值範圍;

1、點與圓的位置關係

點與圓有三種位置關係:

點在圓外

點在圓上

點在圓內

點與圓有三種位置關係:

點在圓外

點在圓上

點在圓內

(1)點在圓外的題型:

一、 求過圓外一點與圓相切的直線方程

方法(1):用圓到直線距離等於圓的半徑求直線的斜率,從而用點斜式寫出切線的方程,注意有時兩條切線有一條斜率不存在。

(2)將直線與圓的方程連立,用求得斜率,從而求出切線方程。

上述兩種方法中,法1簡單易行,是解決切線問題重要方法,法2是

解決直線與其它圓錐曲線關係都適用的一般方程。

(3)已知切線的斜率求圓的切線方程

用幾何圖形可知此題有兩條切線方程。解法同上。

特別地,圓的斜率為k的切線方程為

設直線方程的斜率為k,利用點斜式求出直線方程,因為直線與相切,所以圓心到直線的距離為圓的半徑r,進而求出直線的斜率k,所以求出過圓外一點與圓相切的直線方程。(注意的是過圓外一點與圓的切線方程一定有兩條)

例1:從圓外一點向這個圓引切線,求切線方程。

例2:求過點引圓的切線方程。

解:判斷點p在圓外或圓上,設出切線的點斜式方程求斜率即可。

解法(1)∵ ∴在圓外

設切線方程

即又∵ 解得,

兩條切線方程為或

方法(2)設切線方程與聯立,消去y整理得

,由相切條件

即: 有,解得,

所以兩條切線方程為或

解法(3)設切點(

則切線方程 ③

將代入上式得 ①

又 ② 聯立①②解得,

分別代入③式可得切線方程為或

點評:求切線大體上有三種方法:第一種,設切點,求出切點,利用圓上的點的切線公式寫出切線方程;第二種,設切線斜率,用判別式法;第三種,設切線的斜率,用圓心到切線距離為半徑法;用後兩種方法時,應注意斜率不存在的情況。

例3:若過定點且斜率為k的直線與圓在第一象線內的部分有交點,則k取值範圍是()

例3:已知點(0,1)的直線中,圓,

求①圓上的點到點(0,1)的最大值和最小值

②過點(0,1)且被圓截得的弦長最長時的直線方程

()二、過圓外一點引圓的切線

當圓為標準形式時,切線長為:

當圓為一般形式時,切線長為:

例1:已知和直線的交點分別為p、q,o是座標原點則

?(5)

三、會求符合條件的p點的軌跡方程:

例1:自圓外一點作圓的兩條切線和,若

(),則動點的軌跡方程?(為定值)

例2:已知圓,從圓外一點p向圓引一條切線,切點為m,o為座標原點,且有,求動點的軌跡方程和的最小值。

(動點的軌跡方程,的最小值為)

例3:已知p是直線上的動點,pa,pb是圓++1=0

的兩條切線,a,b是切點,c是圓心,那麼四邊形pacb的面積的最小值。()2、求過圓上一點與圓相切的直線方程當圓為標準形式

當圓為標準形式時,切線方程為:

特別的時,切線方程為:

當圓為一般形式時,切線方程為:

例1:已知圓,過點p(2,-1)作圓的切線,切點分別為a,b,則直線ab的方程為:()

解:方法(1)設a(),則過a,b的切線方程分別為:

又因為均過點p(2,-1),所以,

說明點a(),均在直線

所以直線ab的方程為

方法(2)思路:求過定點p與已知圓的切線長,近而求出以定點p為圓心以切線長為半徑的圓,所以ab所在的直線就是這兩個圓的相交弦,兩個圓相減就得出ab所在的直線方程。

方法(3)思路:其中一條切線為,這個切點為(2,0),直線ab與

直線op垂直,所以,既,所以直線ab的方程。

歸納出此題的規律:已知圓,過點p(,)作圓的切線,切點分別為a,b,則直線ab的方程為:()此結論也適合其它的圓錐曲線。

3.點在圓內

例:已知點p(0,-1)的直線中,圓,求過點p且與圓相交弦中最小的直線方程。

2,直線與圓的位置關係

直線與圓的位置關係一:相交,相切,相離。

直線方程,圓的方程:

圓心到直線的距離

幾何方法代數方法

例:已知直線,圓,試問k為何值時,直線與圓c相離、相切、相交。

解:圓c的圓心為c(1,0),半徑r=1,設直線圓心c的距離為d,那麼

當,即時,直線與圓c相離;

當,即時,直線與圓c相切;

當,即時,直線與圓c相交;

例:已知對於圓上任一點,不等式恆成立,求實數m的取值範圍。

3、兩圓的位置關係

設圓,圓

兩圓心距

圓與圓的標準方程教案

2.1 圓的標準方程 江西省南康中學吳銘 教學目標 知識與技能 1 掌握圓的標準方程,能根據圓心 半徑寫出圓的標準方程。2 會用待定係數法求圓的標準方程。過程與方法 進一步培養學生能用解析法研究幾何問題的能力,滲透數形結合思想,通過圓的標準方程解決實際問題的學習,注意培養學生觀察問題 發現問題和解決...

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4.1.1 圓的標準方程 預計授課時間 10月29日實際授課時間 10月29日課型 新授課課時 第一課時 授課地點 高二 1 班授課教師 吾買爾艾力 高中部 一 教學目標 1 知識與技能 1 掌握圓的標準方程,能根據圓心 半徑寫出圓的標準方程 2 會用待定係數法求圓的標準方程.2 過程與方法 進一步...

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課題 圓的標準方程 江蘇省海州高階中學鮑建山 教學目標 1 回顧與分析確定圓的幾何要素,在直角座標系中,探索並掌握圓的標準方程。2 培養運用座標法研究幾何的能力,熟練運用待定係數法求圓的方程。3 通過實際問題的學習,知道理論 於實際,又服務於實際的道理。4 知道圓上的點與圓方程的解的關係,體會圓的 ...