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第 2 章直线和圆的方程
2.4.2圆的一般方程
圆的标准方程:
特征:
直接看出圆心与半径
知识回顾
l
思考:我们知道,方程表示以为圆心,为半径的圆.可以将此方程变形为.
l
一般地,圆的标准方程可以变形为
(2)的形式.
问题1:方程是否一定可以表示一个圆?如果可以表示一个圆,其中的应满足什么条件?
(2)
将方程(2)的左边配方,并把常数项移到右边,得
①
(1)当时,比较方程①和圆的标准方程,可以看出方程(2)
表示以为圆心,为半径的圆;
(2)当时,方程(2)只有实数解,,
它表示一个点;
(3)当时,方程(2)没有实数解,它不表示任何图形.
问题1:方程是否一定可以表示一个圆?如果可以表示一个圆,其中的应满足什么条件?
我们把方程 ( )叫做圆的一般方程.
l
l
① 与系数相同并且不等于0;
②没有这样的二次项;
③圆心为,半径.
说明:
追问:圆的标准方程与圆的一般方程有什么关系?
问题2:圆的标准方程与圆的一般方程各有什么特点?
l
l
圆的标准方程明确地表达了圆的几何元素,即圆心坐标和半径长(重“形”).圆的一般方程表现出明显的代数形式(重“数”),圆心和半径长需要代数运算才能得出.
练习1.判断下列方程能否表示圆的方程,若能写出圆心与半径
(5) 2x2+2y2-12x+4y=0
(1) x2+2y2-6x+4y-1=0
(3) x2+y2-12x+6y+50=0
(2) x2+y2-3xy+5x+2y=0
圆心(1,-2) 半径3
圆心(3,-1) 半径
不是
不是
不是
(4) x2+y2-2x+4y-4=0
例1.求过三点 O(0, 0), M1(1, 1), M2(4, 2) 的圆的方程及圆的半径和圆心坐标.
解1:(待定系数法)
设过O, M1, M2的圆方程为
则
∴过O, M1, M2的圆方程为
解2:(待定系数法)
设过O, M1, M2的圆方程为
则
∴过O, M1, M2的圆方程为
例1.求过三点 O(0, 0), M1(1, 1), M2(4, 2) 的圆的方程及圆的半径和圆心坐标.
例1.求过三点 O(0, 0), M1(1, 1), M2(4, 2) 的圆的方程及圆的半径和圆心坐标.
追问2:例的两种解法比较,你有什么体会?
追问1.求圆的方程常用待定系数法,其大致步骤是什么?
(1)根据题意,选择标准方程或一般方程;
(2)根据条件列出关于或的方程组;
(3)解出或,得到标准方程或一般方程.
解3:(几何方法)
l′
x
O(0,0)
y
M1(1,1)
M2(4,2)
l
例1.求过三点 O(0, 0), M1(1, 1), M2(4, 2) 的圆的方程及圆的半径和圆心坐标.
练习2.求圆心在直线上,且过点和的圆的一般方程.
解:设所求圆的一般方程为,则圆心为.
∵圆心在直线上,∴.
又∵点和在圆上,
∴.
.③
解③组成的方程组,得.
∴所求圆的一般方程为.
例2.已知线段AB的端点B的坐标是(4,3),端点A在圆(x+1)2+y2=4上运动,求线段AB的中点M的轨迹方程.
.
O
x
y
.B(4,3)
.
A(x0,y0)
.
M(x,y)
追问:什么是轨迹和轨迹方程?
例2.已知线段AB的端点B的坐标是(4,3),端点A在圆(x+1)2+y2=4上运动,求线段AB的中点M的轨迹方程.
.
O
x
y
.B(4,3)
.
A(x0,y0)
.
M(x,y)
相关点法步骤:
(1)设动点坐标为(求谁设谁)
(2)用动点坐标把相关点的坐标表示出来
(3)把相关点的坐标代入已知的轨迹
(4)整理化简,得到动点的轨迹方程.
练习3.已知线段AB的端点B的坐标是(4,3),端点A在圆(x+1)2+y2=4上运动,求线段AB的中点M的轨迹方程。
所以点M的轨迹是以为圆心,半径长是1的圆.
3.方程形式的选用:
①若知道或涉及圆心和半径, 采用圆的标准方程;
②若已知三点求圆的方程, 采用圆的一般方程求解.
2.一般方程 标准方程
配方
展开
4.轨迹方程的求法:相关点法
课堂小结
1.我们把方程 ( )叫做
圆的一般方程.
圆心为,半径.