课件28张PPT。高一必修二 2.3.1 圆的标准方程人们向往圆满的人生,对于象征着团圆、和谐、美满的中秋圆月更是情有独钟!有诗道:“明月四时有,何事喜中秋?瑶台宝鉴,宜挂玉宇最高头;放出白豪千丈,散作太虚一色.万象入吾眸,星斗避光彩,风露助清幽.”圆是完美的图形,我们接下来就学习在平面直角坐标系下有关圆的知识.1.确定圆的条件
圆的几何特征是圆上任一点到__________的距离等于定长,这个定长称为__________,一个圆的________和________一旦给定,这个圆就被确定下来.
2.圆的标准方程
(1)已知圆的圆心为(a,b),半径为r,则圆的标准方程是_________________.
(2)圆心在坐标原点,半径为r的圆的标准方程为________.圆心半径圆心位置半径自学导引 例1 求满足下列条件的圆的标准方程.
(1)圆心为(2,-2),且过点(6,3);
(2)过点A(-4,-5),B(6,-1)且以线段AB为直径;
(3)圆心在直线x=2上且与y轴交于两点A(0,-4),B(0,-2).
[思路分析] 首先确定圆心坐标和半径大小,然后再写出圆的标准方程.题型一 直接法求圆的标准方程 例题解析[规律总结] 1.直接法求圆的标准方程,关键是确定圆心坐标与半径,注意结合圆的几何性质以简化计算过程.
2.求圆的标准方程时常用的几何性质:
(1)弦的垂直平分线必过圆心;
(2)圆的两条不平行的弦的垂直平分线的交点必为圆心;
(3)圆心与切点的连线长为半径;
(4)圆心与切点的连线垂直于圆的切线;
(5)圆的半径r,半弦长d,弦心距h满足r2=d2+h2.【变式1】若圆C与圆(x+2)2+(y-1)2=1关于原点对称,则圆C的标准方程是( )
A.(x-2)2+(y+1)2=1 B.(x-2)2+(y-1)2=1
C.(x-1)2+(y+2)2=1 D.(x+1)2+(y-2)2=1
[答案] A
[解析] 两圆关于原点对称,则圆心关于原点对称,半径相等.点(x,y)关于原点对称的点为(-x,-y),所以圆C的方程为(-x+2)2+(-y-1)2=1,即(x-2)2+(y+1)2=1,故选A.题型二 待定系数法求圆的标准方程 例2 求圆心在直线5x-3y=8上,且圆与两坐标轴都相切的圆的方程.
[思路分析] 先设出圆的标准方程,由题设列出关于a,b,r的关系式,组成方程组,解方程组求出a,b,r的值代入即得圆的方程.【变式2】求经过两点A(-1,4),B(3,2)且圆心在y轴上的圆的方程.
[分析] 用待定系数法,求出圆心(a,b)、半径r.题型三 点与圆的位置关系 例3 (1)圆的直径端点为(2,0),(2,-2),求此圆的方程,并判断A(5,4),B(1,0)是在圆上、圆外,还是在圆内;
(2)若点P(-2,4)在圆(x+1)2+(y-2)2=m的外部,求实数m的取值范围.
[思路分析] (1)求出圆心坐标和半径可得圆的标准方程.判断点在圆上、圆外、圆内的方法是:根据已知点到圆心的距离与半径的大小关系来判断.
(2)利用点在圆的外部建立不等式求m的取值范围.【变式3】点(1,1)在圆(x-a)2+(y+a)2=4的外部,则a的取值范围是( )
A.-1
C.a<-1或a>1 D.a≠±1
[答案] C题型四 圆的实际应用 例4 如图所示是某圆拱桥的一孔圆拱的示意图.该圆拱跨度AB=20m,拱高OP=4m,在建造时每隔4m需用一个支柱支撑,求支柱CD的高度(精确到0.01m).
[思路分析] 先建立直角坐标系,再求出圆的标准方程,再求C点的纵坐标即可.易错疑难辨析小结:1.掌握圆的标准方程,并根据圆的标准方程写出圆心坐标和圆的半径.
2.会用代定系数法求圆的基本量。 作业布置习题:A组1、2,3
B组1、2祝同学们学习进步!