隐圆问题
有这样一类有关圆的题目,条件中没有直接给出有关圆的信息,而是以隐性的形式出现,处理这类题目的关键在于能否把“隐形圆”找出来,一方面可以利用圆的几何性质,从“形”的角度找出来,例如:定义法、定角(动点P对两定点A,B的张角是直角)、定理(四点共圆定理)等;另一方面,可以从“数”的角度找出来,例如:圆的普通方程、定值法(已知两定点A,B,动点P满足PA·PB是定值、PAPB是定值)等
一、利用圆的定义(方程)确定隐圆
(1)已知平面内一个动点A和两个定点B,C满足|BC|=5,△ABC的边AB上的中线长为3,则动点A的轨迹方程为;
(2)已知A,B是圆O:x2+y2=1上的动点,|AB|=3,P是圆C:(x-2)2+(y-1)2=94上的动点,则|PA+PB|的取值范围是
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规律方法
对于动点的轨迹问题,一是利用曲线(圆、椭圆、双曲线、抛物线等)的定义识别动点的轨迹,二是利用直接法求出方程,通过方程识别轨迹.
二、由圆周角的性质(垂直关系)确定隐圆
(1)在平面直角坐标系xOy中,直线l1:kx-y+2=0与直线l2:x+ky-2=0相交于点P,则当实数k变化时,点P到直线x-y-4=0的距离的最大值为()
A.2 B.22
C.32 D.42
(2)已知点P(2,t),Q(2,-t)(t>0),若圆C:(x+2)2+(y-3)2=1上存在点M,使得∠PMQ=90°,则实数t的取值范围是()
A.[4,6]B.(4,6)
C.(0,4)∪[6,+∞) D.(0,4)∪(6,+∞)
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规律方法
利用圆的性质,即可得到若PA⊥PB或∠APB=90°,则点P的轨迹是以AB为直径的圆.注意轨迹中要删除不满足条件的点.
三、由向量关系确定隐圆
(1)在平面直角坐标系xOy中,A(-12,0),B(0,6),点P在圆O:x2+y2=50上,若PA·PB≤20,则点P的横坐标的取值范围是;
(2)已知点A(2,3),点B(6,-3),点P在直线3x-4y+3=0上,若满足等式AP·BP+2λ=0的点P有两个,则实数λ的取值范围是.
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规律方法
两点A,B,动点P满足PA·PB=λ,确定隐圆.特别地,若A,B为定点,且MA·MB=0,则点M的轨迹是以AB为直径的圆.
四、由平方关系确定隐圆
在平面直角坐标系xOy中,已知圆C:(x-a)2+(y-a+2)2=1,点A(0,2),若圆C上存在点M,满足|MA|2+|MO|2=10,则实数a的取值范围是.
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变式在平面直角坐标系xOy中,已知圆C:(x+1)2+y2=2,点A(2,0),若圆C上存在点M,满足|MA|2+|MO|2≤10,则点M的纵坐标的取值范围是.
规律方法
两定点A,B,动点P满足|PA|2+|PB|2=λ,确定隐圆.
五、由两定点A,B,动点P满足|PA||PB|=λ(λ>0,λ≠1
(1)已知点M与两个定点O(0,0),A(3,0)的距离之比为12,则点M的轨迹方程为()
A.(x+1)2+y2=4 B.x2+(y+1)2=4
C.(x+1)2+y2=2 D.x2+(y+1)2=2
(2)已知点P是圆(x-4)2+(y-4)2=8上的动点,A(6,-1),O为坐标原点,则|PO|+2|PA|的最小值为.
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规律方法
1.到两定点距离之比等于已知数的动点轨迹为直线或圆,如图,点A,B为两定点,动点P满足|PA|=λ|PB|.则当λ=1时,动点P的轨迹为直线;当λ>0且λ≠1时,动点P的轨迹为圆,后世称之为阿波罗尼斯圆.
2.阿波罗尼斯圆的逆用:当题目给了一个圆的方程和一个定点,我们可以假设另一个定点,构造相同的阿氏圆,利用两圆是同一个圆,便可以求出定点的坐标.
1.已知点A(-1,0),B(1,