[读教材·填要点]1.圆的定义平面内与距离等于的点的集合(轨迹)是圆,就是圆心,就是半径.2.圆的标准方程(1)圆心为(a,b),半径是r,圆的标准方程是.(2)当圆心在原点时,圆的方程为.定点定长定点定长(x-a)2+(y-b)2=r2x2+y2=r2
[小问题·大思维]1.若圆的标准方程为(x+a)2+(y+b)2=t2(t≠0),那么圆心坐标是什么?半径呢?提示:圆心坐标为(-a,-b),半径为|t|.2.由圆的标准方程可以得到圆的哪些几何特征?提示:由圆的标准方程可以直接得到圆的圆心坐标和半径.
[研一题][例1]写出下列各圆的标准方程.(1)圆心在原点,半径为8;(2)圆心在(2,3),半径为2;(3)圆心在(2,-1)且过原点.[自主解答]设圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2.(1)∵圆心在原点,半径为8,即a=0,b=0,r=8,∴圆的方程为x2+y2=64.
[悟一法]直接法求圆的标准方程,关键是确定圆心坐标与半径,结合圆的几何性质可简化计算过程.
[通一类]1.求满足下列条件的圆的标准方程.(1)圆心为(2,-2),且过点(6,3);(2)过点A(-4,-5),B(6,-1)且以线段AB为直径;(3)圆心在直线x=2上且与y轴交于两点A(0,-4),B(0,-2).
[研一题][例2]已知两点P1(3,6),P2(-1,2),求以线段P1P2为直径的圆的方程,并判断点M(2,2),N(5,0),Q(3,2)在圆上,在圆内,还是在圆外?
[悟一法]判定点M(x0,y0)与圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2的位置关系,即比较|MC|与r的关系:若点M在圆C上,则有(x0-a)2+(y0-b)2=r2;若点M在圆C外,则有(x0-a)2+(y0-b)2>r2;若点M在圆C内,则有(x0-a)2+(y0-b)2<r2.
[通一类]2.已知点A(1,2)在圆C:(x-a)2+(y+a)2=2a2的内部,求实数a的取值范围.
[研一题][例3]求圆心在直线l:2x-y-3=0上,且过点A(5,2)和点B(3,-2)的圆的方程.
[悟一法]用待定系数法求圆的标准方程的一般步骤:①设出圆的标准方程.②根据条件得关于a,b,r的方程组,并解方程组得a,b,r的值.③代入标准方程,得出结果.
[通一类]3.求圆心在直线5x-3y=8上,且圆与两坐标轴都相切的圆的方程.
已知实数x,y满足(x-2)2+y2=3,求x2+y2的最大值和最小值.[巧思]x2+y2可以看成圆(x-2)2+y2=3上的点到原点的距离的平方.