已知点在圆上运动,且存在一定点,点为线段的中点.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过且斜率为的直线与点的轨迹交于不同的两点,是否存在实数使得,并说明理由.
(1);(2)见解析.
【解析】
分析:(1)由中点坐标公式,可得,.点在圆上,据此利用相关点法可得轨迹方程为.
(2)设,,联立直线与圆的方程可得,
由直线与圆有两个交点可得,结合韦达定理可得,.则.解得或1,不合题意,则不存在实数使得.
详解:(1)由中点坐标公式,得
即,.
∵点在圆上运动,
∴,
即,
整理,得.
∴点的轨迹的方程为.
(2)设,,直线的方程是,
代入圆.
可得,
由,得,
且,,
∴
.
.
解得或1,不满足.
∴不存在实数使得.
点睛:与圆有关的探索问题的解决方法:
第一步:假设符合要求的结论存在.
第二步:从条件出发(即假设)利用直线与圆的关系求解.
第三步:确定符合要求的结论存在或不存在.
第四步:给出明确结果.
第五步:反思回顾,查看关键点,易错点及答题规范.
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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