问题标题:
高中数学有关圆的知识点、公式、解题方法什么的、拜托了
问题描述:
高中数学有关圆的知识点、公式、解题方法什么的、拜托了
单懿回答:
(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<r直线与圆相交。(2)代数法:联立直线方程与圆的方程组成方程组,消元后得到一元二次方程,其判别式为Δ。△<0直线与圆相离;△=0直线与圆相切;△>0直线与圆相交。说明:几何法研究直线与圆的关系是常用的方法,一般不用代数法。2.圆的切线方程(1)过圆x2+y2=r2上一点P(x0,y0)的切线方程是x0x+y0y=r2(2)过圆(x-a)2+(y-b)2=r2上一点P(x0,y0)的切线方程是(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2;(3)过圆x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)上一点P(x0,y0)的切线方程是x0x+y0y+D·(x0+x)/2+E·(y0+y)/2+F=03.直线与圆的位置关系中的三个基本问题(1)判定位置关系。方法是比较d与r的大小。(2)求切线方程。若已知切点M(x0,y0),则切线方程为(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2;若已知切线上一点N(x0,y0),则可设切线方程为y-y0=k(x-x0),然后利用d=r求k,但需注意k不存在的情况。(3)关于弦长:一般利用勾股定理与垂径定理,很少利用弦长公式,因其计算较繁,另外,当直线与圆相交时,过两交点的圆系方程为x2+y2+Dx+Ey+F+λ(Ax+By+C)=0(四)圆与圆的位置关系1.圆与圆的位置关系问题判定两圆的位置关系的方法有二:第一种是代数法,研究两圆的方程所组成的方程组的解的个数;第二种是研究两圆的圆心距与两圆半径之间的关系。第一种方法因涉及两个二元二次方程组成的方程组,其解法一般较繁琐,故使用较少,通常使用第二种方法,具体如下:圆(x-a1)2+(y-b1)2=r12与圆(x-a2)2+(y-b2)2=r22的位置关系,其中r1>0,r2>0设两圆的圆心距为d,则d=根号下(a1-a2)2+(b1-b2)2当d>r1+r2时,两圆外离;当d=r1+r2时,两圆外切;当|r1-r2|<d<|r1+r2|时,两圆相交;当d=|r1+r2|时,两圆内切;当0<d<|r1-r2|时,两圆内含两圆位置关系的问题同直线与圆的位置关系的问题一样,一般要转化为距离间题来解决。另外,我们在解决有关圆的问题时,应特别注意,圆的平面几何性质的应用。
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