【数学】 2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)(2)

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2-2-1圆的标准方程课件(北师大版必修二)

2-2-1圆的标准方程课件(北师大版必修二)

2.几种特殊位置的圆的方程
条 件 圆心在原 点
方程形式
x2+y2=r2(r≠0)
(x-a)2+(y-b)2=a2+ b2(a2+b2≠0) (x-a)2+y2=r2(r≠0)
过原点
圆心在x 轴上 圆心在y 轴上 圆心在x 轴
x2+(y-b)2=r2(r≠0)
(x-a)2+y2=a2(a≠0)
3.确定圆的方程的方法 (1)确定圆的方程的主要方法是待定系数法.如果选择标准式, 即列出 a、b、r 的方程组,求 a、b、r 或直接求出圆心(a,b) 和半径 r,一般步骤为: ①根据题意,设所求的圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2; ②根据已知条件,建立关于 a、b、r 的方程组; ③解方程组,并把它们代入所设的方程中去,整理后就得到所 求.
误区警示 考虑问题不全致误 【示例】 已知圆 C 的圆心到 x 轴的距离是到 y 轴的距离的 2 倍,且经过点 A(1,0),B(3,0),求圆 C 的方程. [错解] 由题意,可知圆心在直线 y=2x 上,且在线段 AB 的垂 直平分线 x=2 上,
y=2x, 由 x=2,
可得圆心 C(2,4),r=|AC|= 17,
§ 圆与圆的方程 2 2.1 圆的标准方程
【课标要求】 1.掌握确定圆的几何要素. 2.掌握圆的标准方程,会根据不同条件求圆的标准方程. 3.能根据圆的标准方程求它的圆心和半径. 【核心扫描】 1.掌握圆的标准方程的形式.(重点) 2.利用待定系数法求圆的标准方程.(难点) 3.准确把握方程与曲线间的对应关系.(疑点)
规律方法
本题利用了点与圆心的距离与半径之间的大小关系
判定了点与圆的位置关系,①点在圆上⇔ d=r;②点在圆外⇔ d >r;③点在圆内⇔ d<r.

2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)

2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)


写出圆的标准方程.
3.点到圆的位置关系的判断 给出点M(x0,y0)和圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2,通 过比较点到圆心的距离和半径的大小关系,得到: (1)点M在圆C上⇔(x0-a)2+(y0-b)2=r2;
(2)点M在圆C外⇔(x0-a)2+(y0-b)2>r2;
(3)点M在圆C内⇔(x0-a)2+(y0-b)2<r2.
∴点 A 在圆内.
∵|BM|=
1-02+8-12= 50=r,
∴点 B 在圆上. ∵|CM|= 6-02+5-12= 52>r,
∴点 C 在圆外.
[一点通]
求圆的方程,只需确定圆心和半径就可
以写出其标准方程;判定点与圆的位置关系,可以判定 该点与圆心的距离和圆的半径的大小关系,也可将该点 坐标代入圆的方程判断.
[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).
[思路点拨] 首先确定圆心坐标和半径大小,然后再
写出圆的标准方程.
[精解详析](1)由两点间距离公式,得r= 6-22+3+22= 41, ∴所求圆的标准方程为(x-2)2+(y+2)2=41. (2)圆心即为线段AB的中点,为(1,-3). 又|AB|= -4-62+-5+12=2 29,
1 7 即圆心坐标为C(-4,4). 又∵圆的半径r=|OC|= 12 72 -4 +4 = 25 8,
12 7 2 25 ∴所求的圆的方程为(x+4) +(y-4) = 8 .
[一点通]
求圆的标准方程一般有两种思路:一是

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2-2-1圆的标准方程课件(北师大版必修二)

规律方法
本题利用了点与圆心的距离与半径之间的大小关系
判定了点与圆的位置关系,①点在圆上⇔ d=r;②点在圆外⇔ d >r;③点在圆内⇔ d<r.
【变式 2】 已知点 A(1,2)在圆 C: (x-a)2+(y+a)2=2a2 的内部, 求实数 a 的取值范围. 解 ∵点 A 在圆内部, ∴(1-a)2+(2+a)2<2a2, 5 ∴2a+5<0,∴a<-2, ∴a
(1)
(2)
【题后反思】 本题以圆为载体求函数的最值,求解过程中,注 重代数与几何的联系,以化归的思想实现两者的转化,另外数 形结合思想在求解过程中起到了桥梁作用,使问题的求解更形 象、直观.几种常见代数式的几何意义: (1)x2+y2:点(x,y)与原点的距离的平方. (2)(x-a)2+(y-b)2:点(x,y)与点(a,b)的距离的平方. y (3)x:过点(x,y)与原点的直线的斜率.
题型二
判断点与圆的位置关系
【例 2】 已知两点 P1(3,8)和 P2(5,4),求以线段 P1P2 为直径的 圆的方程,并判断点 M(5,3)、N(3,4)、P(3,5)是在此圆上,在圆 内,还是在圆外? [思路探索] 求出圆的标准方程,将点 M、N、P 的坐标代入方 程左侧与 r2 相比较即可.
2.几种特殊位置的圆的方程
条 件 圆心在原 点
方程形式
x2+y2=r2(r≠0)
(x-a)2+(y-b)2=a2+ b2(a2+b2≠0) (x-a)2+y2=r2(r≠0)
过原点
圆心在x 轴上 圆心在y 轴上 圆心在x 轴
x2+(y-b)2=r2(r≠0)
(x-a)2+y2=a2(a≠0)
3.确定圆的方程的方法 (1)确定圆的方程的主要方法是待定系数法.如果选择标准式, 即列出 a、b、r 的方程组,求 a、b、r 或直接求出圆心(a,b) 和半径 r,一般步骤为: ①根据题意,设所求的圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2; ②根据已知条件,建立关于 a、b、r 的方程组; ③解方程组,并把它们代入所设的方程中去,整理后就得到所 求.

2. 2.1 圆的标准方程课件(北师大版必修二)

2.  2.1   圆的标准方程课件(北师大版必修二)
∴BC的垂直平分线方程为y=x-3. CD的垂直平分线方程为y=4.
y=x-3, 由 y=4, x=7, 得 y=4.
可得经过B、C、D三点的圆的方程为(x-7)2+(y -4)2=20. ∵(4-7)2+(2-4)2=13≠20, ∴A不在此圆上,因此A、B、C、D四点不在同一 个圆上.
(a2+b2≠0)
(x-a)2+y2=r2(r≠0) x2+(y-b)2=r2(r≠0) (x-a)2+y2=a2(a≠0) x2+(y-b)2=b2(b≠0)
条件
与x轴相切 与y轴相切
方程形式
(x-a)2+(y-b)2=b2(b≠0) (x-a)2+(y-b)2=a2(a≠0) (x-a)2+(y-b)2=a2
∴半径r= 29. ∴所求圆的标准方程为(x-1)2+(y+3)2=29.
(3)由圆的几何意义知圆心坐标(2,-3), 半径r= 2-02+-3+22= 5,
∴圆的方程为(x-2)2+(y+3)2=5.
[一点通]
直接法求圆的标准方程,就是
根据题设条件,直接求圆心坐标和圆的半径这两 个几何要素,然后代入标准方程.
∴点 A 在圆内.
∵|BM|=
1-02+8-12= 50=r,
∴点 B 在圆上. ∵|CM|= 6-02+5-12= 52>r,
∴点 C 在圆外.
[一点通]
求圆的方程,只需确定圆心和半径
就可以写出其标准方程;判定点与圆的位置关系,可以 判定该点与圆心的距离和圆的半径的大小关系,也可将 该点坐标代入圆的方程判断.
世界上较大的摩天轮中坐落于泰晤士河畔的 英航伦敦眼(BA London Eye),距地总高达135m. 然而,由于伦敦眼属于观景摩天轮结构,有些人认为其在 排行上应该与重力式的Femis Wheel分开来计算,因此世 界上最大的重力式摩天轮应是位于日本福冈的天空之梦福

2-2-1圆的标准方程课件(北师大版必修二)

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(3)当圆心是坐标原点时,有 a=b=0,那么圆的方程 为
x2+y2=r2
.
想一想:圆(x-1)2+(y-2)2=a2 的半径为 a 吗? 提示 由于 a 的正负性不知,故该圆的半径为|a|.
名师点睛 1.点与圆的位置关系 点与圆的位置关系有点在圆内、圆上、圆外三种.其判断方法 是:由两点间的距离公式求出该点到圆心的距离,再与圆的半 径比较大小或利用点与圆的方程来判定. 设点 M(x0,y0)到圆 C:(x-a)2+(y-b)2=r2 的圆心 C 的距离为 d,则 d=|MC|= x0-a2+y0-b2,
解 设圆心 C(a,b),半径长为 r,则由 C 为 P1P2 的中点,得 a 3+5 8+4 = 2 =4,b= 2 =6,即圆心坐标为 C(4,6), ∴r=|CP1|= 4-32+6-82= 5. 故所求圆的方程为(x-4)2+(y-6பைடு நூலகம்2=5. 分别计算点 M、N、P 到圆心 C 的距离: |CM|= 4-52+6-32= 10> 5, |CN|= 4-32+6-42= 5, |CP|= 3-42+5-62= 2< 5, 所以点 M 在此圆外,点 N 在此圆上,点 P 在此圆内.
5 的取值范围是-∞,-2,.
题型三 圆的标准方程的应用 【例 3】 (12 分)已知圆心在 x 轴上的圆 C 与 x 轴交于两点 A(1,0), B(5,0), (1)求此圆的标准方程; (2)设 P(x,y)为圆 C 上任意一点,求 P(x,y)到直线 x-y+1=0 的距 离的最大值和最小值. 审题指导 针对这个类型的题目一般考虑所求式子的几何意义,然后 利用数形结合的方法求出其最值. 根据题意 求出圆心 画直线 【解题流程】 → → 画出图形 和半径 x-y+1=0 得到P点到直线 → 的距离的最值

《圆的标准方程》课件2 (北师大版必修2)

《圆的标准方程》课件2 (北师大版必修2)

y r C
M
O
x
特例:如果圆心在 坐标原点,圆的方 程为 x2+y2=r2.
小结:
1 圆心确定圆的位置,半径确
定圆的大小。 2 只要a,b,r(r>0)三个量确定
了,方程就确定了。 3 要确定圆的方程,必须知道 三个独立的条件。
课本例1 • 写出圆心为A(2,3)半径 长等于5的圆 的方程, • 并判断点 M 1 (5,-7), (- 5 ,-1) M2 • 是否在这个圆上。
y r C
M
O
x
求:圆心是C(a,b),半径是r的圆的方程
解: 设M(x,y)是圆上任意一点,
根据定义,点M到圆心C的 距离等 于r,所以圆C就是集合 P={M| |MC|=r} 由两点间的距离公式,点M适合的 条件可表示为: (x-a) 2 + (y-b) 2 = r 把上式两边平方得: (x-a) 2 + (y-b) 2 = r2
y r C
M
O
x
求:圆心是C(a,b),半径是r的圆的方程
解: 设M(x,y)是圆上任意一点,
根据定义,点M到圆心C的 距离等 于r,所以圆C就是集合 P={M| |MC|=r} 由两点间的距离公式,点M适合的 条件可表示为: (x-a) 2 + (y-b) 2 = r 把上式两边平方得: (x-a) 2 + (y-b) 2 = r2
y r C
M
O
x
求:圆心是C(a,b),半径是r的圆的方程
解: 设M(x,y)是圆上任意一点,
根据定义,点M到圆心C的 距离等 于r,所以圆C就是集合 P={M| |MC|=r} 由两点间的距离公式,点M适合的 条件可表示为: (x-a) 2 + (y-b) 2 = r 把上式两边平方得: (x-a) 2 + (y-b) 2 = r2

2-2-1圆的标准方程课件(北师大版必修二)

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误区警示 考虑问题不全致误 【示例】 已知圆 C 的圆心到 x 轴的距离是到 y 轴的距离的 2 倍,且经过点 A(1,0),B(3,0),求圆 C 的方程. [错解] 由题意,可知圆心在直线 y=2x 上,且在线段 AB 的垂 直平分线 x=2 上,
y=2x, 由 x=2,
可得圆心 C(2,4),r=|AC|= 17,
自学导引 1.确定圆的条件 一个圆的 圆心 位置和 半径 一旦给定,这个圆就确定了,如 图所示.
2.圆的标准方程 (1)圆的定义:到定点的距离等于 定长 的点的集合叫圆,定点 叫做圆的 圆心 ,定长 称为圆的半径. (2)方程:圆心为 C(a,b),半径为 r 的圆的标准方程
(x-a)2+(y-b)2=r2 . 是
解 法一

设所求圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,
依题意,得 3-a2+1-b2=r2, -1-a2+3-b2=r2, 3a-b-2=0, a=2, 解得b=4, r= 10.
所以所求圆的方程是(x-2)2+(y-4)2=10.
法二
设圆心为 C,又∵圆心在直线 3x-y-2=0 上,
将所给点 M 与圆心 C 的距离跟半径 r 作比较: 若|CM|=r,则点 M 在圆 C 上; 若|CM|>r,则点 M 在圆 C 外; 若|CM|<r,则点 M 在圆 C 内. 利用圆的标准方程来判定: 点 M(m,n)在圆 C 上⇔(m-a)2+(n-b)2=r2; 点 M(m,n)在圆 C 外⇔(m-a)2+(n-b)2>r2; 点 M(m,n)在圆 C 内⇔(m-a)2+(n-b)2<r2.
[规范解答] (1)由题意,结合图(1),可知圆心(3,0),r=2, 所以圆 C 的标准方程为(x-3)2+y2=4.(4 分) (2)如图(2)所示,过 C 作 CD 垂直于直线 x-y+1=0,垂足为 D. |3+1| 由点到直线距离公式,可得|CD|= =2 2,(8 分) 2

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故可设圆心坐标为(a,3a-2).又∵|CA|=|CB|, 故 a-32+3a-2-12= a+12+3a-2-32, 解得 a=2,∴圆心为(2,4),半径 r=|CA|= 10. 故所求圆的方程为(x-2)2+(y-4)2=10.
规律方法
求圆的标准方程一般有两种思路:①由圆的几何性
5 的取值范围是-∞,-2,.
题型三 圆的标准方程的应用 【例 3】 (12 分)已知圆心在 x 轴上的圆 C 与 x 轴交于两点 A(1,0), B(5,0), (1)求此圆的标准方程; (2)设 P(x,y)为圆 C 上任意一点,求 P(x,y)到直线 x-y+1=0 的距 离的最大值和最小值. 审题指导 针对这个类型的题目一般考虑所求式子的几何意义,然后 利用数形结合的方法求出其最值. 根据题意 求出圆心 画直线 【解题流程】 → → 画出图形 和半径 x-y+1=0 得到P点到直线 → 的距离的最值
(1)
(2)
【题后反思】 本题以圆为载体求函数的最值,求解过程中,注 重代数与几何的联系,以化归的思想实现两者的转化,另外数 形结合思想在求解过程中起到了桥梁作用,使问题的求解更形 象、直观.几种常见代数式的几何意义: (1)x2+y2:点(x,y)与原点的距离的平方. (2)(x-a)2+(y-b)2:点(x,y)与点(a,b)的距离的平方. y (3)x:过点(x,y)与原点的直线的斜率.
解 法一
设所求圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,
依题意,得 3-a2+1-b2=r2, -1-a2+3-b2=r2, 3a-b-2=0, a=2, 解得b=4, r= 10.
所以所求圆的方程是(x-2)2+(y-4)2=10.
法二
设圆心为 C,又∵圆心在直线 3x-y-2=0 上,

【数学】 2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)(2)

【数学】 2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)(2)

小结:
(1)、牢记: 圆的标准方程:(x-a)2+(yb)2=r2。
(2)、明确:三个条件a、b、r确定一个圆。 (3)、方法:①待定系数法 ②数形结合法
2
2
13
(4)以点A(-4,-1),B(6,-1)为 直径的圆的方程。 (分析:线段AB为直径,则圆心为线段 AB的中点,半径为线段AB的一半。) 解:以中点坐标公式有:圆心坐标 为(1,-1),又以两点距离公式 有:AB 6 42 1 12 10 所以圆的半径为5 2 故圆的方程为: x 1
根据定义,点P到圆心C的 距离等于r,由两点间的距离公 式,点P适合的条件可表示为:
∣PC∣=r 即 (x-a) 2 + (y-b) 2 把上式两边平方得: (x-a) 2 + (y-b) 2 = r2 =r
O 说明:
P
r
C x
特点:明确给出了圆心坐标 和半径。
于是我们得到:方程
x a y b
车高于隧道高度,故货车不能驶入此隧道。
练习:如图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A2P2的长 y 度(精确到0.01m)
解:建立如图所示的坐标 系,设圆心坐标是(0,b) 圆的半径是r ,则圆的方程是 x2+(y-b)2=r2 。

y 1
2
25
练习2、写出下列各圆的圆心坐标和半径:
(1) (x-1)2+y2=6
(1,0) (-1,2) (-a,0) 6 3 |a|
(2) (x+1)2+(y-2)2=9
(3)(x+a)2+y2=a2

2-2-1圆的标准方程课件(北师大版必修二)

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2.几种特殊位置的圆的方程
条 件 圆心在原 点
方程形式
x2+y2=r2(r≠0)
(x-a)2+(y-b)2=a2பைடு நூலகம் b2(a2+b2≠0) (x-a)2+y2=r2(r≠0)
过原点
圆心在x 轴上 圆心在y 轴上 圆心在x 轴
x2+(y-b)2=r2(r≠0)
(x-a)2+y2=a2(a≠0)
3.确定圆的方程的方法 (1)确定圆的方程的主要方法是待定系数法.如果选择标准式, 即列出 a、b、r 的方程组,求 a、b、r 或直接求出圆心(a,b) 和半径 r,一般步骤为: ①根据题意,设所求的圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2; ②根据已知条件,建立关于 a、b、r 的方程组; ③解方程组,并把它们代入所设的方程中去,整理后就得到所 求.
题型二
判断点与圆的位置关系
【例 2】 已知两点 P1(3,8)和 P2(5,4),求以线段 P1P2 为直径的 圆的方程,并判断点 M(5,3)、N(3,4)、P(3,5)是在此圆上,在圆 内,还是在圆外? [思路探索] 求出圆的标准方程,将点 M、N、P 的坐标代入方 程左侧与 r2 相比较即可.
d ay+b b a - ,- 的直线的斜率的 倍. (4) :过点(x,y)与点 c a c cx+d
|ax+by+c| a2+b2 (5) :点(x,y)到直线 ax+by+c=0 的距离的 d d 倍.
【变式 3】 已知实数 x、y 满足方程(x-3)2+(y-3)2=6,求 x2+y2的最大值和最小值. 解 设 P(x,y),则 P 点在已知圆 C: (x-3)2+(y-3)2=6 上. 而 x2+y2的几何意义就是 O 与 P 两点的距离. 如图连接 OC 并 延长交圆于 A、B 两点,显然 P 与 B 重合时|OP|最大,最大值 为|OB|=3 2+ 6; 当 P 与 A 重合时|OP|最小,其最小值为|OA|=3 2- 6. 综上所述: x2+y2的最大值是 3 2+ 6,最小值是 3 2- 6.

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(3)当圆心是坐标原点时,有 a=b=0,那么圆的方程 为
x2+y2=r2
.
想一想:圆(x-1)2+(y-2)2=a2 的半径为 a 吗? 提示 由于 a 的正负性不知,故该圆的半径为|a|.
名师点睛 1.点与圆的位置关系 点与圆的位置关系有点在圆内、圆上、圆外三种.其判断方法 是:由两点间的距离公式求出该点到圆心的距离,再与圆的半 径比较大小或利用点与圆的方程来判定. 设点 M(x0,y0)到圆 C:(x-a)2+(y-b)2=r2 的圆心 C 的距离为 d,则 d=|MC|= x0-a2+y0-b2,
将所给点 M 与圆心 C 的距离跟半径 r 作比较: 若|CM|=r,则点 M 在圆 C 上; 若|CM|>r,则点 M 在圆 C 外; 若|CM|<r,则点 M 在圆 C 内. 利用圆的标准方程来判定: 点 M(m,n)在圆 C 上⇔(m-a)2+(n-b)2=r2; 点 M(m,n)在圆 C 外⇔(m-a)2+(n-b)2>r2; 点 M(m,n)在圆 C 内⇔(m-a)2+(n-b)2<r2.
题型二
判断点与圆的位置关系
【例 2】 已知两点 P1(3,8)和 P2(5,4),求以线段 P1P2 为直径的 圆的方程,并判断点 M(5,3)、N(3,4)、P(3,5)是在此圆上,在圆 内,还是在圆外? [思路探索] 求出圆的标准方程,将点 M、N、P 的坐标代入方 程左侧与 r2 相比较即可.
d ay+b b a - ,- 的直线的斜率的 倍. (4) :过点(x,y)与点 c a c cx+d
|ax+by+c| a2+b2 (5) :点(x,y)到直线 ax+by+c=0 的距离的 d d 倍.
【变式 3】 已知实数 x、y 满足方程(x-3)2+(y-3)2=6,求 x2+y2的最大值和最小值. 解 设 P(x,y),则 P 点在已知圆 C: (x-3)2+(y-3)2=6 上. 而 x2+y2的几何意义就是 O 与 P 两点的距离. 如图连接 OC 并 延长交圆于 A、B 两点,显然 P 与 B 重合时|OP|最大,最大值 为|OB|=3 2+ 6; 当 P 与 A 重合时|OP|最小,其最小值为|OA|=3 2- 6. 综上所述: x2+y2的最大值是 3 2+ 6,最小值是 3 2- 6.

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[规范解答] (1)由题意,结合图(1),可知圆心(3,0),r=2, 所以圆 C 的标准方程为(x-3)2+y2=4.(4 分) (2)如图(2)所示,过 C 作 CD 垂直于直线 x-y+1=0,垂足为 D. |3+1| 由点到直线距离公式,可得|CD|= =2 2,(8 分) 2
又 P(x,y)是圆 C 上的任意一点,而圆 C 的半径为 2.结合图形 易知点 P 到直线 x-y+1=0 距离的最大值为 2 2+2,最小值 为 2 2-2.(12 分)
2.几种特殊位置的圆的方程
条 件 圆心在原 点
方程形式
x2+y2=r2(r≠0)
(x-a)2+(y-b)2=a2+ b2(a2+b2≠0) (x-a)2+y2=r2(r≠0)
过原点
圆心在x 轴上 圆心在y 轴上 圆心在x 轴
x2+(y-b)2=r2(r≠0)
(x-a)2+y2=a2(a≠0)
3.确定圆的方程的方法 (1)确定圆的方程的主要方法是待定系数法.如果选择标准式, 即列出 a、b、r 的方程组,求 a、b、r 或直接求出圆心(a,b) 和半径 r,一般步骤为: ①根据题意,设所求的圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2; ②根据已知条件,建立关于 a、b、r 的方程组; ③解方程组,并把它们代入所设的方程中去,整理后就得到所 求.
确定圆心的位置是解决本题的切入点, 同时, 本题易 漏掉圆心在直线 y=-2x 上这种情况.纠正错误的关键是弄清 距离的概念,审题时要做到滴水不漏。
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解 设圆心 C(a,b),半径长为 r,则由 C 为 P1P2 的中点,得 a 3+5 8+4 = 2 =4,b= 2 =6,即圆心坐标为 C(4,6), ∴r=|CP1|= 4-32+6-82= 5. 故所求圆的方程为(x-4)2+(y-6)2=5. 分别计算点 M、N、P 到圆心 C 的距离: |CM|= 4-52+6-32= 10> 5, |CN|= 4-32+6-42= 5, |CP|= 3-42+5-62= 2< 5, 所以点 M 在此圆外,点 N 在此圆上,点 P 在此圆内.

2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)

2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)

∴点 A 在圆内.
∵|BM|=
1-02+8-12= 50=r,
∴点 B 在圆上. ∵|CM|= 6-02+5-12= 52>r,
∴点 C 在圆外.
[一点通]
求圆的方程,只需确定圆心和半径就可
以写出其标准方程;判定点与圆的位置关系,可以判定 该点与圆心的距离和圆的半径的大小关系,也可将该点 坐标代入圆的方程判断.
2.对于特殊位置的圆的方程
条件 过原点,圆心为(a,b) 圆心在x轴上 圆心在y轴上 方程形式 (x-a)2+(y-b)2=a2+b2
(a2+b2≠0)
(x-a)2+y2=r2(r≠0) x2+(y-b)2=r2(r≠0)
圆心在x轴上且过原点
圆心在y轴上且过原点
(x-a)2+y2=a2(a≠0)
x2+(y-b)2=b2(b≠0)
2x+y+4=0, 由方程组 x-2y-3=0, x=-1, 得 y=-2.
即圆心为(-1,-2). r=|CA|= -1-22+-2+32= 10. 故所求圆的方程为(x+1)2+(y+2)2=10.
法二:设所求圆的圆心坐标为(a,b),半径为r, 则方程为(x-a)2+(y-b)2=r2. 2-a2+-3-b2=r2, 2 2 2 由已知条件得-2-a +-5-b =r , a-2b-3=0,
∴半径r= 29. ∴所求圆的标准方程为(x-1)2+(y+3)2=29.
(3)由圆的几何意义知圆心坐标(2,-3), 半径r= 2-02+-3+22= 5,
∴圆的方程为(x-2)2+(y+3)2=5.
[一点通]
直接法求圆的标准方程,就是根据
题设条件,直接求圆心坐标和圆的半径这两个几 何要素,然后代入标准方程.

2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)

2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)

(x-a)2+(y-b)2=r2 .
(2)当圆心在坐标原点时,半径为r的圆的标准方程为
x2+y2=r2
.
1.根据圆的定义,确定圆的条件是两个:即圆心
和半径,只需确定了这两者,圆就被唯一确定了.
2.圆的标准方程中具有三个参变量a,b,r,因此 确立圆的方程需三个独立的条件,根据条件列出以a,
b,r为变量的方程组,解方程组求出a,b,r的值即能
1 a=-4, 解得 r2=25. 8 12 7 2 25 ∴所求的圆的方程为(x+4) +(y-4) = 8 .
法二:由题意,圆的弦OP所在直线的斜率为3,中 1 3 点坐标为(2,2), 3 1 1 ∴弦OP的垂直平分线方程为y-2=-3(x-2), 即x+3y-5=0. ∵圆心在直线y=x+2上,且圆心在弦OP的垂直平 分线上, 1 y=x+2, x=-4, ∴由 解得 x+3y-5=0, y=7, 4
(3)原方程可化为(x-3)2+(y-0)2=b2(b≠0). 所以圆心为(3,0),半径r=|b|. (4)原方程化为[x-(-3)]2+[y-(-4)]2=(2 所以圆心为(-3,-4),半径r=2 3. 3)2.
2.写出下列圆的标准方程. (1)圆心在C(-3,4),半径长是 5. (2)圆心在C(8,-3),且经过点M(5,1).
写出圆的标准方程.
3.点到圆的位置关系的判断 给出点M(x0,y0)和圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2,通 过比较点到圆心的距离和半径的大小关系,得到: (1)点M在圆C上⇔(x0-a)2+(y0-b)2=r2;
(2)点M在圆C外⇔(x0-a)2+(y0-b)2>r2;
(3)点M在圆C内⇔(x0-a)2+(y0-b)2<r2.

2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)

2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)

条件
与x轴相切 与y轴相切
方程形式
(x-a)2+(y-b)2=b2(b≠0) (x-a)2+(y-b)2=a2(a≠0) (x-a)2+(y-b)2=a2
与两坐标轴都相切 (|a|=|b|≠0) 直径的两端点为 (x-x1)(x-x2)+(y-y1)·
(x1,y1),(x2,y2)
(y-y2)=0
(3)原方程可化为(x-3)2+(y-0)2=b2(b≠0). 所以圆心为(3,0),半径r=|b|. (4)原方程化为[x-(-3)]2+[y-(-4)]2=(2 所以圆心为(-3,-4),半径r=2 3. 3)2.
2.写出下列圆的标准方程. (1)圆心在C(-3,4),半径长是 5. (2)圆心在C(8,-3),且经过点M(5,1).
1.写出下列方程表示的圆的圆心和半径.
(1)x2+y2=4;(2)x2+(y-2)2=a2(a≠0);
(3)(x-3)2+y2=b2(b≠0);
(4)(x+3)2+(y+4)2=12.
解:(1)原方程化为(x-0)2+(y-0)2=22. 所以圆心(0,0),半径r=2. (2)原方程可化为(x-0)2+(y-2)=a2(a≠0). 所以圆心为(0,2),半径r=|a|.
③解方程组,求出a,b,r的值,并把它们代入所设
的方程中,得到圆的方程. 2.几何法主要是根据已知条件,抓住圆的性质,构 造几何图形确定圆心和半径.
3.△ABC的三个顶点的坐标分别是A(5,1),B(7,-3),
C(2,-8),求它的外接圆的方程.
解:设所求圆的方程是 (x-a)2+(y-b)2=r2,① 因为A(5,1),B(7,-3),C(2,-8)都在圆上,所以它 们的坐标都满足方程①.于是 5-a2+1-b2=r2, 7-a2+-3-b2=r2, 2-a2+-8-b2=r2,

2-2-1圆的标准方程课件(北师大版必修二)

2-2-1圆的标准方程课件(北师大版必修二)

(3)当圆心是坐标原点时,有 a=b=0,那么圆的方程 为
x2+y2=r2
.
想一想:圆(x-1)2+(y-2)2=a2 的半径为 a 吗? 提示 由于 a 的正负性不知,故该圆的半径为|a|.
名师点睛 1.点与圆的位置关系 点与圆的位置关系有点在圆内、圆上、圆外三种.其判断方法 是:由两点间的距离公式求出该点到圆心的距离,再与圆的半 径比较大小或利用点与圆的方程来判定. 设点 M(x0,y0)到圆 C:(x-a)2+(y-b)2=r2 的圆心 C 的距离为 d,则 d=|MC|= x0-a2+y0-b2,
解 设圆心 C(a,b),半径长为 r,则由 C 为 P1P2 的中点,得 a 3+5 8+4 = 2 =4,b= 2 =6,即圆心坐标为 C(4,6), ∴r=|CP1|= 4-32+6-82= 5. 故所求圆的方程为(x-4)2+(y-6)2=5. 分别计算点 M、N、P 到圆心 C 的距离: |CM|= 4-52+6-32= 10> 5, |CN|= 4-32+6-42= 5, |CP|= 3-42+5-62= 2< 5, 所以点 M 在此圆外,点 N 在此圆上,点 P 在此圆内.
故可设圆心坐标为(a,3a-2).又∵|CA|=|CB|, 故 a-32+3a-2-12= a+12+3a-2-32, 解得 a=2,∴圆心为(2,4),半径 r=|CA|= 10. 故所求圆的方程为(x-2)2+(y-4)2=10.
规律方法
求圆的标准方程一般有两种思路:①由圆的几何性
∴圆 C 的方程为(x-2)2+(y-4)2=17.
本题出错原因在于没有理解题意,错将圆心到 x、y 轴的距离直接当成圆心(a,b)中 a、b 的值,这是错误的.而事 实上,圆心到 x、y 轴距离应该是|a|、|b|,从而圆心在直线 y= 2|x|上. [正解] 由圆心到 x 轴的距离是它到 y 轴的距离的 2 倍可知,圆 心必在直线 y=2x 或 y=-2x 上. 又∵圆过点 A(1,0),B(3,0), ∴圆心必在线段 AB 的垂直平分线 x=2 上. 从而可知圆心 C 为(2,4)或(2,-4). 又 r2=|AC|2=17, ∴圆的方程为(x-2)2+(y-4)2=17 或(x-2)2+(y+4)2=17.

【数学】 2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)

【数学】 2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)

根据定义,点P到圆心C的 距离等于r,由两点间的距离公 式,点P适合的条件可表示为:
∣PC∣=r 即 (x-a) 2 + (y-b) 2 把上式两边平方得: (x-a) 2 + (y-b) 2 = r2 =r
O 说明:
P
r
C x
特点:明确给出了圆心坐标 和半径。
于是我们得到:方程
x a y b
2
2
r r 0
2
叫做以(ɑ,b)为圆心, r为半径的 圆的标准方程。
如果圆的方程为: 若圆心为(0,0)时,此方程变为:
x y r
2 2 2
r 0
此圆的圆心在原点(0,0),
半径为r。
例1: 求以C(4,-6)为圆心,半径是 3的圆的方程.
解: 将圆心 C(4,-6) ﹑半径等于3代 入圆 的标准方程,可得所求圆 2 的方程为(x-4) ( y 6)2 9
例2:已知隧道的截面是半径为4米的半圆, 车辆只能在道路中心线一侧行驶,一辆 宽为2.7米,高为3米的货车能不能驶入 这个隧道? 解:(如右图)建立直角坐 标系,则半圆的方程为:
4 Y
x y 16 y 0
2 2
2
车宽为2.7米即: 2.7 x
A
0
2.7
B X
y 则: 16 2.7 8.71 3
x
把P(0,4) B(10,0)代入圆的方程得方程组: 02+(4-b)2= r2 解得:b= -10.5 r2=14.52 2+(0-b)2=r2 10 所以圆的方程是: x2+(y+10.5)2=14.52 把点P2的横坐标x= -2 代入圆的方程,得 (-2)2+(y+10.5)2=14.52 因为y>0,所以y= 14.52-(-2)2 -10.5≈14.36-10.5=3.86(m) 答:支柱A2P2的长度约为3.86m。

2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)

2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)
世界上较大的摩天轮中坐落于泰晤士河畔的 英航伦敦眼(BA London Eye),距地总高达135m. 然而,由于伦敦眼属于观景摩天轮结构,有些人认为其在 排行上应该与重力式的Femis Wheel分开来计算,因此世 界上最大的重力式摩天轮应是位于日本福冈的天空之梦福
冈(Sky Dream Fukuoka, SDF),是座轮身直径112m,离
[例3]
已知两点P(-5,6)和Q(5,-4),求以P、Q为
直径端点的圆的标准方程,并判断点A(2,2),B(1,8),
C(6,5)是在圆上,在圆内,还是在圆外.
[思路点拨] 确定圆心、半径,写出圆的标准方程,
求出点到圆心的距离,作出判断.
[精解详析] 由已知条件及圆的性质可知,圆心 M 在直 径 PQ 的中点处,∴圆心 M 的坐标为(0,1). 1 1 半径 r= |PQ|= × -5-52+6+42=5 2 2 ∴圆的标准方程为 x2+(y-1)2=50. ∵|AM|= 2-02+2-12= 5<r, 2.
[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).
[思路点拨] 首先确定圆心坐标和半径大小,然后再
写出圆的标准方程.
[精解详析](1)由两点间距离公式,得r= 6-22+3+22= 41, ∴所求圆的标准方程为(x-2)2+(y+2)2=41. (2)圆心即为线段AB的中点,为(1,-3). 又|AB|= -4-62+-5+12=2 29,
∴点 A 在圆内.
∵|BM|=
1-02+8-12= 50=r,

2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)

2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)

a2+b2-4a+6b=r2-13, 2 2 2 即a +b +4a+10b=r -29, a-2b-3=0. a=-1, ∴b=-2, r2=10. ∴所求圆的方程为(x+1)2+(y+2)2=10.
法三:设圆心C为(2b+3,b), 因为有|AC|=|BC|, 所以 2b+3-22+b+32 = 2b+3+22+b+52. 解得b=-2,所以圆心为(-1,-2), 半径r=|AC|= 10. 故所求圆的方程为(x+1)2+(y+2)2=10.
或者利用几何法找出圆的圆心和半径.
[精解详析]
法一:∵圆心在直线y=x+2上,
∴设圆心坐标为(a,a+2),半径为r,则圆的方 程为(x-a)2+(y-a-2)2=r2. ∵点O(0,0)和P(1,3)在圆上,
0-a2+0-a-22=r2, ∴ 1-a2+3-a-22=r2,
提示: (y-2)2=1. x-12+y-22=1,化简得(x-1)2+
问题3:方程
x-22+y2=4表示的几何意义是什么?
提示:方程表示(x,y)到(2,0)的距离等4.
1.确定圆的条件 (1)几何特征:圆上任一点到圆心的距离等于 定长 . (2)确定圆的条件:圆心和半径. 2.圆的标准方程 (1)以C(a,b)为圆心,半径为r的圆的标准方程为
y=x-3, 由 y=4, x=7, 得 y=4.
可得经过B、C、D三点的圆的方程为(x-7)2+(y -4)2=20. ∵(4-7)2+(2-4)2=13≠20, ∴A不在此圆上,因此A、B、C、D四点不在同一 个圆上.
1.确定圆的标准方程的方法 (1)直接法:直接确定圆和半径,适合易确定圆心和半 径的圆; (2)待定系数法:大部分求圆方程的题目均可以使用; (3)几何法:充分利用平面几何的知识,结合交点问 题和距离公式求解.

2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)

2.2.1 圆的标准方程 课件(北师大必修2)

(x-a)2+(y-b)2=r2 .
(2)当圆心在坐标原点时,半径为r的圆的标准方程为
x2+y2=r2
.
1.根据圆的定义,确定圆的条件是两个:即圆心
和半径,只需确定了这两者,圆就被唯一确定了.
2.圆的标准方程中具有三个参变量a,b,r,因此 确立圆的方程需三个独立的条件,根据条件列出以a,
b,r为变量的方程组,解方程组求出a,b,r的值即能
③解方程组,求出a,b,r的值,并把它们代入所设
的方程中,得到圆的方程. 2.几何法主要是根据已知条件,抓住圆的性质,构 造几何图形确定圆心和半径.
3.△ABC的三个顶点的坐标分别是A(5,1),B(7,-3),
C(2,-8),求它的外接圆的方程.
解:设所求圆的方程是 (x-a)2+(y-b)2=r2,① 因为A(5,1),B(7,-3),C(2,-8)都在圆上,所以它 们的坐标都满足方程①.于是 5-a2+1-b2=r2, 7-a2+-3-b2=r2, 2-a2+-8-b2=r2,
a=2, 解此方程组,得b=-3, r2=25, ∴△ABC的外接圆的方程是(x-2)2+(y+3)2=25.
4.求过点A(2,-3),B(-2,-5)且圆心C在直线x-
2y-3=0上的圆的方程.
解:法一:因为A(2,-3),B(-2,-5), 1 所以AB中点D(0,-4),kAB=2, AB的垂直平分线方程为y-(-4)=-2(x-0), 即2x+y+4=0.
[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),
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练习 1.写出下列圆的方程
x2+y2=9 (1)圆心在原点,半径为3; (2)圆心在(-3、4),半径为 5 。 (x+3)2+(y-4)2=5
(3)圆心为(2,-3),且过原点的圆C 的方程。
解:因为圆C过原点,故圆C的半径
r 2 3 13
2 2
因此,所求圆C的方程为:
x 2 y 3

y 1
2
25
练习2、写出下列各圆的圆心坐标和半径:
(1) (x-1)2+y2=6
(1,0) (-1,2) (-a,0) 6 3 |a|
(2) (x+1)2+(y-2)2=9
(3)(x+a)2+y2=a2
1、求以点C(2,1)为圆心,并且与 Y轴相切的圆的方程。 解:依图知:圆C的半径 Y 为2,则所求圆的标准方 2 2 程: 2 y 1 4 x
第二章 解析几何初步
2.2.1 圆的标准方程
如 设 何 此 写 圆 出 的 此 半 圆 径 的 为 方 程米 ?,
r
一﹑定点距离等 于定长的点的集合(轨 迹)是圆。 其中的定点是圆心, 定长是半径。
y r (a,b)
O
x
一个圆的圆心位置和半径一旦 确定,这个圆就被确定下来了。
例2:已知隧道的截面是半径为4米的半圆, 车辆只能在道路中心线一侧行驶,一辆 宽为2.7米,高为3米的货车能不能驶入 这个隧道? 解:(如右图)建立直角坐 标系,则半圆的方程为:
4 Y
x y 16 y 0
2 2
2
车宽为2.7米即: 2.7 x
A
0
2.7
B X
y 则: 16 2.7 8.71 3
问:若此圆C的圆心为(2,
1),且与X轴相切,它的 方程是什么??
0
C(2,1) C(2,1)
X
x 2
2
y 1 1
2
X
下列方程分别表示什么图形 ? (1) x 2 y 2 0; (3) y 1 x 2 (2)( x 1) 2 8 ( y 2) 2 (4) x 1 y 2
根据定义,点P到圆心C的 距离等于r,由两点间的距离公 式,点P适合的条件可表示为:
∣PC∣=r 即 (x-a) 2 + (y-b) 2 把上式两边平方得: (x-a) 2 + (y-b) 2 = r2 =r
O 说明:
P
r
C x
特点:明确给出了圆心坐标 和半径。
于是我们得到:方程
x a y b
2
2
13
(4)以点A(-4,-1),B(6,-1)为 直径的圆的方程。 (分析:线段AB为直径,则圆心为线段 AB的中点,半径为线段AB的一半。) 解:以中点坐标公式有:圆心坐标 为(1,-1),又以两点距离公式 有:AB 6 42 1 12 10 所以圆的半径为5 2 故圆的方程为: x 1
x
把P(0,4) B(10,0)代入圆的方程得方程组: 02+(4-b)2= r2 解得:b= -10.5 r2=14.52 2+(0-b)2=r2 10 所以圆的方程是: x2+(y+10.5)2=14.52 把点P2的横坐标x= -2 代入圆的方程,得 (-2)2+(y+10.5)2=14.52 因为y>0,所以y= 14.52-(-2)2 -10.5≈14.36-10.5=3.86(m) 答:支柱A2P2的长度约为3.86m。
车高于隧道高度,故货车不能驶入此隧道。
练习:如图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A2P2的长 y 度(精确到0.01m)
解:建立如图所示的坐标 系,设圆心坐标是(0,b) 圆的半径是r ,则圆的方程是 x2+(y-b)2=r2 。
2
2
r r 0
2
叫做以(ɑ,b)为圆心, r为半径的 圆的标准方程。
如果圆的方程为: 若圆心为(0,0)时,此方程变为:
x y r
2 2 2
r 0
此圆的圆心在原点(0,0),
半径为r。
例1: 求以C(4,-6)为圆心,半径是 3的圆的方程.
解: 将圆心 C(4,-6) ﹑半径等于3代 入圆 的标准方程,可得所求圆 2 的方程为(x-4) ( y 6)2 9
小结:
(1)、牢记: 圆的标准方程:(x-a)2+(yb)2=r2。
(2)、明确:三个条件a、b、r确定一个圆。 (3)、方法:①待定系数法 ②数形结合法
Y
P(x,y)
A (-r,0)
O 0
一、建立适当的 直角坐标系,如 右图所示:以圆 B (r,0) X 心O为原点。
二、取圆上任意一点 P(x,y),则:OP=r
即:
( x 0) ( y 0) r
2 2
所以此圆的方程为:
即:x 2 y 2 r 2
求:圆心是C(a,b),半径是r的圆的方程 设P(x,y)是圆上任意一点, y
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