§9.3圆的方程1.圆的定义在平面内,到的距离等于的点的叫圆.确定一个圆最基本的要素是_________和________.2.圆的标准方程与一般方程(1)圆的标准方程:方程(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)叫做以点____________为圆心,_________为半径长的圆的标准方程.(2)圆的一般方程:方程x2+y2+Dx+Ey+F=0(____________)叫做圆的一般方程.注:将上述一般方程配方得+=,此为该一般方程对应的标准方程,表示的是以____________为圆心,____________为半径长的圆.3.点与圆的位置关系点与圆的位置关系有三种:圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),点M(x0,y0),(1)点M在圆上;(2)点M在圆外:;(3)点M在圆内:.4.确定圆的方程的方法和步骤确定圆的方程的主要方法是待定系数法,大致步骤为(1)根据题意,选择标准方程或一般方程;(2)根据条件列出关于a,b,r或D,E,F的方程组;(3)解出a,b,r或D,E,F,代入标准方程或一般方程.自查自纠1.定点定长集合圆心半径长2.(1)(a,b)r(2)D2+E2-4F>03.(1)(x0-a)2+(y0-b)2=r2(2)(x0-a)2+(y0-b)2>r2(3)(x0-a)2+(y0-b)21C.m1解:由(4m)2+4-4×5m>0,得m<或m>1.故选B.()圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是()A.(x-1)2+(y-1)2=1B.(x+1)2+(y+1)2=1C.(x+1)2+(y+1)2=2D.(x-1)2+(y-1)2=2解:易得圆的半径r==,则该圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=2,故选D.()已知三点A(1,0),B(0,),C(2,),则△ABC外接圆的圆心到原点的距离为()A.B.C.D.解:BC的垂直平分线为x=1,AB的垂直平分线为y-=,直线BC,AB的交点为P,点P为圆心,易得距离d=.故选B.()若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,则圆C的标准方程为____________.解: 点(1,0)关于直线y=x的对称点为(0,1),∴圆心为(0,1).∴圆C的标准方程为x2+(y-1)2=1.故填x2+(y-1)2=1.圆心在y轴上,半径长为1,且过点(1,2)的圆的方程是________________.解法一(直接法):设圆心坐标为(0,b),则由题意知=1,解得b=2,故圆的方程为x2+(y-2)2=1.解法二(数形结合法):作图,根据圆上的点到圆心的距离为1易知圆心为(0,2),故圆的方程为x2+(y-2)2=1.故填x2+(y-2)2=1.类型一求圆的方程已知两点P1(4,9)和P2(6,3),求以P1P2为直径的圆的方程,并且判断点M(6,9),N(3,3),Q(5,3)是在圆上,在圆内,还是在圆外.解法一(待定系数法):根据已知条件,圆心C(a,b)是P1P2的中点,那么它的坐标为a==5,b==6.再根据两点的距离公式,得圆的半径长是r=|CP1|==.因此所求圆的方程是(x-5)2+(y-6)2=10.解法二(轨迹法): P1P2为直径,∴圆上任意一点与P1,P2的连线互相垂直.设P(x,y)为所求圆上任意一点, PP1⊥PP2,∴kPP1·kPP2=-1,即·=-1,得x2+y2-10x-12y+51=0,其标准形式(x-5)2+(y-6)2=10即为所求方程.分别计算点M(6,9),N(3,3),Q(5,3)与圆心C(5,6)的距离,得|CM|=,|CN|=>,|CQ|=3<.因此,点M在圆上,点N在圆外,点Q在圆内.【点拨】(1)求圆的方程必须具备三个独立的条件.从圆的标准方程来讲,关键在于求出圆心坐标和半径长;从圆的一般方程来讲,若知道圆上的三个点则可求出圆的方程.因此,待定系数法是求圆的方程的常用方法.(2)用几何法求圆的方程,要充分运用圆的几何性质,如“圆心在圆的任一条弦的垂直平分线上”等.(3)常见圆的方程的设法:标准方程的设法一般方程的设法圆心在原点x2+y2=r2x2+y2-r2=0过原点(x-a)2+(y-b)2=a2+b2x2+y2+Dx+Ey=0圆心在x轴上(x-a)2+y2=r2x2+y2+Dx+F=0圆心在y轴上x2+(y-b)2=r2x2+y2+Ey+F=0与x轴相切(x-a)2+(y-b)2=b2x2+y2+Dx+Ey+D2=0与y轴相切(x-a)2+(y-b)2=a2x2+y2+Dx+Ey+E2=0根据下列条件,求圆的方程.(1)经过P(-2,4),Q(3,-1)两点,并且在x轴上截得的弦长等于6;(2)圆心在直线y=-4x上,且与直线l:x+y-1=0相切于点P(3,-2).解:(1)设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,将P,Q两点的坐标分别代入得又令y=0,得x2+Dx+...