7、
高考中與圓有關(guān)的交匯問題
1.圓的定義及其標準方程,與圓有關(guān)的軌跡問題,點與圓的關(guān)系、點與圓的距離,在高考中常常將它們綜合在一起命制試題.
2.求圓的方程往往需要三個獨立的條件即可求出,求與圓有關(guān)的軌跡方程經(jīng)??紤]直接法、定義法、相關(guān)點法等.涉及點與圓的距離問題,經(jīng)常轉(zhuǎn)化為點與圓心的距離問題等.
[典例] (20xx·新課標全國卷Ⅱ)在平面直角坐標系xOy中,已知圓P在x軸上截得線段長為2,在y軸上截得線段長為2.
(1)求圓心P的軌跡方程;
(2)若點P到直線y=x的距離為,求圓P的方程.
[解題指導] (1)利用圓在兩坐標軸上截得的線段的長,分別得出半徑的表達式,利用半
8、徑相等即可求得方程;
(2)依據(jù)(1)及點P到直線y=x的距離可求出點P的坐標,進而求得半徑,得出圓的方程.
[解] (1)設P(x,y),圓P的半徑為r.由題設y2+2=r2,x2+3=r2.從而y2+2=x2+3.
故點P的軌跡方程為y2-x2=1.
(2)設P(x0,y0).由已知得=.又點P在雙曲線y2-x2=1上,從而得由得
此時,圓P的半徑r=.由得
此時,圓P的半徑r=.故圓P的方程為x2+(y-1)2=3或x2+(y+1)2=3.
[名師點評] 解決本題的關(guān)鍵有以下兩點:
(1)注意圓心與弦的中點的連線與弦垂直;
(2)注意點P滿足兩個條件:一是點P在曲線x2
9、-y2=1上;二是點P到直線y=x的距離為.
(20xx·福建高考)如圖,拋物線E:y2=4x的焦點為F,準線l與x軸的交點為A.點C在拋物線E上,以C為圓心,|CO|為半徑作圓,設圓C與準線l交于不同的兩點M,N.
(1)若點C的縱坐標為2,求|MN|;
(2)若|AF|2=|AM|·|AN|,求圓C的半徑.
解:(1)拋物線y2=4x的準線l的方程為x=-1.
由點C的縱坐標為2,得點C的坐標為(1,2),所以點C到準線l的距離d=2.又|CO|=,
所以|MN|=2=2=2.
(2)設C,則圓C的方程為2+(y-y0)2=+y,即x2-x+y2-2y0y=0.
由x=-1,得y2-2y0y+1+=0,設M(-1,y1),N(-1,y2),則
由|AF|2=|AM|·|AN|,得|y1y2|=4,
所以+1=4,解得y0=±,此時Δ>0.所以圓心C的坐標為或,
從而|CO|2=,|CO|=,即圓C的半徑為.