已知点,,均在圆上.
(1)求圆的方程;
(2)若直线与圆相交于,两点,求的长;
(3)设过点的直线与圆相交于、两点,试问:是否存在直线,使得恰好平分的外接圆?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
解:(1)依题意可知,圆心在,的中垂线直线上,
设圆心的坐标为,则,
两边平方,解得,即圆心,
∴半径,
∴圆的方程为.…………………………………………………4分
(2)圆心 到直线的距离为,
.…………………………………………………6分
(3)设,,
依题意知:,且,的斜率均存在,
即,,
……………………………………………………………………………8分
①当直线的斜率不存在时,:,
则,
满足,
故直线:满足题意. …………………………………………………………………10分
②当直线的斜率存在时,
可设直线的方程为,
由消去得,
,
则,
由得, ,
即 ,解得,
直线的方程为.
综上可知,存在满足条件的直线和.…………………………………12分
圆的定义:
平面内与一定点的距离等于定长的点的集合是圆。定点就是圆心,定长就是半径。
圆的标准方程:
圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2,,圆心(a,b),半径为r;特别当圆心是(0,0),半径为r时,圆的标准方程为x2+y2=r2。
圆的一般方程:
圆的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0,
当D2+E2-4F>0时,表示圆心在,半径为的圆;
当D2+E2-4F=0时,表示点;
当D2+E2-4F<0时,不表示任何图形。
圆的定义的理解:
(1)定位条件:圆心;定形条件:半径。
(2)当圆心位置与半径大小确定后,圆就唯一确定了.因此一个圆最基本的要素是圆心和半径.
圆的方程的理解:
(1)圆的标准方程中含有a,b,r三个独立的系数,因此,确定一个圆需三个独立的条件.其中圆心是圆的定位条件,半径是圆的定形条件.
(2)圆的标准方程的优点在于明确显示了圆心和半径.
(3)圆的一般方程形式的特点:
a.的系数相同且不等于零;
b.不含xy项.
(4)形如的方程表示圆的条件:
a.A=C≠0;
b.B=0;
c.即
几种特殊位置的圆的方程:
条件 | 标准方程 | 一般方程 |
圆心在原点 |
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过原点 |
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圆心在x轴上 |
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圆心在y轴上 |
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与x轴相切 |
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与y轴相切 |
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与x,y轴都相切 |
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圆心在x轴上且过原点 |
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圆心在y轴上且过原点 |
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