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高中数学必修五,圆的方程思维导图知识点

  (一)圆的标准方程

  1.圆的定义:平面内到一定点的距离等于定长的点的轨迹叫做圆.定点叫圆的圆心,定长叫做圆的半径.

  2.圆的标准方程:已知圆心为(a,b),半径为r,则圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2.

  说明:

  (1)上式称为圆的标准方程.

  (2)如果圆心在坐标原点,这时a=0,b=0,圆的方程就是x2+y2=r2.

  (3)圆的标准方程显示了圆心为(a,b),半径为r这一几何性质,即(x-a)2+(y-b)2=r2----圆心为(a,b),半径为r.

  (4)确定圆的条件

  由圆的标准方程知有三个参数a、b、r,只要求出a、b、r,这时圆的方程就被确定.因此,确定圆的方程,需三个独立的条件,其中圆心是圆的定位条件,半径是圆的定型条件.

  (5)点与圆的位置关系的判定

  若点M(x1,y1)在圆外,则点到圆心的距离大于圆的半径,即(x-a)2+(y-b)2>r2;

  若点M(x1,y1)在圆内,则点到圆心的距离小于圆的半径,即(x-a)2+(y-b)2<r2;

  (二)圆的一般方程

  任何一个圆的方程都可以写成下面的形式:

  x2+y2+Dx+Ey+F=0①

  将①配方得:

  ②(x+D/2)2+(y+E/2)2=D2+E2-4F/4

  当时,方程①表示以(-D/2,-E/2)为圆心,以为半径的圆;

  当时,方程①只有实数解,所以表示一个点(-D/2,-E/2);

  当时,方程①没有实数解,因此它不表示任何图形.

  故当时,方程①表示一个圆,方程①叫做圆的一般方程.

  圆的标准方程的优点在于它明确地指出了圆心和半径,而一般方程突出了方程形式上的特点:

  (1)和的系数相同,且不等于0;

  (2)没有xy这样的二次项.

  以上两点是二元二次方程表示圆的必要条件,但不是充分条件.

  要求出圆的一般方程,只要求出三个系数D、E、F就可以了.

  (三)直线和圆的位置关系

  1.直线与圆的位置关系

  研究直线与圆的位置关系有两种方法:

  (l)几何法:令圆心到直线的距离为d,圆的半径为r.

  d>r直线与圆相离;d=r直线与圆相切;0≤d

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