8.4圆(2)圆的一般方程
圆的标准方程.
圆的标准方程是什么?
圆的所有公式
周长:C=2πr (r半径)
面积:S=πr²
半圆周长:C=πr+2r
半圆面积:S=πr²/2
圆的标准方程:在平面直角坐标系中,以点O(a,b)为圆心,以r为半径的圆的标准方程是(x -a)²+(y-b)²=r².
圆的一般方程:把圆的标准方程展开,移项,合并同类项后,可得圆的一般方程是x²+y²+Dx+ Ey+F=0.和标准方程对比,其实D=-2a,E=-2b,F=a²+b².
圆和点的位置关系:以点P与圆O的为例(设P是一点,则PO是点到圆心的距离),P在⊙O外,PO>r;P在⊙O上,PO=r;P在⊙O内,PO<r.
直线与圆有3种位置关系:
无公共点为相离;
有两个公共点为相交;
圆与直线有唯一公共点为相切,这条直线叫做圆的切线,这个唯一的公共点叫做切点.
以直线AB与圆O为例(设OP⊥AB于P,则PO是AB到圆心的距离):
AB与⊙O相离,PO>r;AB与⊙O相切,PO=r;AB与⊙O相交,PO<r.
两圆之间有5种位置关系:无公共点的,一圆在另一圆之外叫外离,在之内叫内含;有唯一公共点的,一圆在另一圆之外叫外切,在之内叫内切;有两个公共点的叫相交.两圆圆心之间的距离叫做圆心距.
两圆的半径分别为R和r,且R≥r,圆心距为P:外离P>R+r;外切P=R+r;相交R-r<P<。
圆形方程公式
圆形方程公式圆形在我们的生活中无处不在,像盘子、车轮、钟表的表面等等。
那要怎么用数学语言来准确地描述一个圆形呢?这就得提到圆形方程公式啦。
咱先来说说最简单的情况,就是以坐标原点为圆心的圆。
这时候,它的方程是 x² + y² = r²。
这里的 r 就是圆的半径。
比如说,一个半径为5 的圆,它的方程就是 x² + y² = 25 。
这就好比我们在地图上给一个圆定了个位置和大小。
那要是圆心不在原点呢?这也不难,假设圆心的坐标是 (a, b) ,半径还是 r ,那方程就变成了 (x - a)² + (y - b)² = r²。
我记得有一次给学生们讲这个知识点的时候,发生了一件特别有趣的事儿。
当时我在黑板上画了一个圆,然后问大家怎么用方程来表示它。
有个调皮的小家伙举手说:“老师,这圆看起来像我早上吃的甜甜圈!”全班哄堂大笑。
我接着问他:“那你能把这个像甜甜圈的圆用方程写出来吗?”他挠挠头,认真思考了一会儿,还真给出了一个差不多正确的答案。
咱们再深入一点,圆形方程公式在解决实际问题中那可太有用了。
比如说,工程师在设计一个圆形的建筑结构时,就得靠这个公式来计算各种参数;或者在计算机图形学中,绘制一个完美的圆形也离不开它。
还有啊,在数学考试中,圆形方程公式经常会和其他的知识点结合起来,像是直线方程、函数等等。
这就要求我们得把这个公式吃得透透的,才能在解题的时候游刃有余。
回到我们的日常生活中,圆形方程公式虽然看似抽象,但其实处处都有它的影子。
比如我们用手机导航的时候,那个定位的小图标在地图上形成的轨迹,其实就可以用圆形方程来描述。
总之,圆形方程公式虽然只是数学海洋中的一小部分,但它的作用可不容小觑。
我们要好好掌握它,才能在数学的世界里更加自由地探索和发现。
希望大家通过我的讲解,能对圆形方程公式有更清晰的认识和理解,以后遇到相关的问题都能轻松解决!。
课件8:4.1.2 圆的一般方程
跟踪训练 3 (1)已知一曲线是与两个定点 O(0,0),A(3,0) 距离的比为21的点的轨迹,求出曲线的方程; (2)已知点 A(-1,1),B(3,3)是圆 C 的一条直径的两个端点, 又点 M 在圆 C 上运动,点 N(4,-2),求线段 MN 的中点 P 的轨迹方程.
解:(1)设点 M(x,y)是曲线上任意一点,则由题意知||MMOA||=12. 由两点间的距离公式知,上式用坐标表示为 (x-x23+)2y+2 y2=12, 两边平方并化简,得曲线方程 x2+y2+2x-3=0, 将方程配方,得(x+1)2+y2=4.
解:方法一:设△ABC 的外接圆方程为 x2+y2+Dx+Ey+F=0, ∵A,B,C 在圆上,
1+16+D+4E+F=0
∴4+9-2D+3E+F=0 16+25+4D-5E+F=0,
D=-2
∴E=2 F=-23,
∴△ABC 的外接圆方程为 x2+y2-2x+2y-23=0, 即(x-1)2+(y+1)2=25. ∴外心坐标为(1,-1),外接圆半径为 5.
3.若 l 是经过点 P(-1,0)和圆 x2+y2+4x-2y+3=0 的 圆心的直线,则 l 在 y 轴上的截距是________. 【解析】圆心 C(-2,1),则直线 l 的斜率 k=-12-+01=-1, 所以直线 l 的方程是 y-0=-(x+1),即 y=-x-1, 所以 l 在 y 轴上的截距是-1. 【答案】-1
25
4
C. 3
D.3
【解析】设圆的一般方程为 x2+y2+Dx+Ey+F=0,
1+D+F=0,
则3+ 3E+F=0, 7+2D+ 3E+F=0,
D=-2, 解得E=-4 3 3,
F=1.
∴△ABC
8.4.2 圆的一般方程
表示以 - ,2
D
为
圆心,以
1 2
D2 + E 2 -4F 为半
径的圆
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做一做2 方程x2+y2-4x+4y+10-k=0表示圆,则k的取值范围是 ( ) A.k<2 B.k>2 C.k≥2 D.k≤2 解析:依题意有(-4)2+42-4×(10-k)>0,解得k>2. 答案:B
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1.圆的一般方程的定义 当D2+E2-4F>0时,二元二次方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示一个圆,这 时这个方程叫作圆的一般方程.
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分析:所求圆经过A,B,C三点,因此三点的坐标应适合圆的方程,可 设出一般方程代入点坐标解方程组即可确定圆的方程.
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易错辨析
解:设所求圆的方程为 x2+y2+Dx+Ey+F=0. 将 A,B,C 三点的坐标分别代入上述方程得 -������ + 5������ + ������ + 26 = 0, -2������-2������ + ������ + 8 = 0, 5������ + 5������ + ������ + 50 = 0, ������ = -4, 解得 ������ = -2, ������ = -20.
圆的一般方程的圆
圆的一般方程的圆
通常来说,圆是一个平面图形,其中心点会穿过其上的每一个点,即所有这些点距离圆心的距离是相等的。
圆的一般方程是一个有用的方法来表示圆,它使用圆的一般参数来创建一个方程,可以表示所有圆的基本特征。
圆的一般方程通常表示为:(x-a)²+(y-b)²=r²,其中a表示圆的中心的横坐标,b表示圆的中心的纵坐标,r表示圆的半径。
可以根据圆心坐标和半径来求解这个方程,得到一个圆。
举例来说,有一个圆心在(5,5),半径为2,则该圆的一般方程可以表示为:(x-5)²+(y-5)²=4,其中4来自于2的平方。
圆的一般方程也可以用于计算圆上点的距离。
以上一个圆为例,如果要计算圆心到圆上其他点的距离,只需要把这个点的横坐标和纵坐标带入到方程中,如(x1,y1),然后求解:(x1-5)²+(y1-5)²=r²,这样可以得到欧氏距离,从而计算出两点间的距离。
总而言之,圆的一般方程是一种简单有效的方法来表示一个圆,可以用来确定圆的中心参数和半径,还可以计算圆上点到圆心的距离。
8.4圆(2)圆的一般方程
是否具有这样特点的就一定是圆的方程呢?
判断下列方程是什么图形:
x2 y2 -2x 4 y 1 0 x2 y2 -2x 4 y 5 0
x2 y2 -2x 4 y 6 0
(x 1)2 ( y+2)2 4 圆 (x 1)2 ( y+2)2 0 点 (x 1)2 ( y+2)2 -1
所以所求圆的方程为
(x 2)2 ( y 3)2 25.
第9页,共14页。
8.4.1 圆的一般方程
方程 x2 y2 ax 2ay 2a2 a 1 0表示的
图形是一个圆,求a的取值范围.
解 D=a,F=2a,E=2a2+a-1
∵方程表示的图形是圆
∴ a2+(2a)2-4(2a2+a-1)>0
r D2 E2 4F 4 2
得 D 4, E 6, F 3
第8页,共14页。
8.4.1 圆的一般方程
过点M(-1,1),并与已知圆x2+y2-4x+6y-3=0同心
的圆的方程.
解 圆x2+y2-4x+6y-3=0的圆心是 (2, 3)
故所求圆的圆心为 (2, 3) 所求圆过M(-1,1),则所求圆的半径为 r (2 1)2 (-31)2 5
(x 1)2 ( y 3)2 5
x2 y2 2x 6y 5 0
第11页,共14页。
8.4.1 圆的一般方程
3. 已知圆x2+y2-Dx-Ey-F=0的半径是4且与过点M(-1,1)的 圆x2+y2-4x+6y+F1=0是同心圆,求D、E、F、F1的值.
D 4, E 6, F 3, F1 12
不是任何图形
学圆与方程圆的一般方程
2023《学圆与方程圆的一般方程》CATALOGUE目录•圆的一般方程的定义•圆的一般方程的推导•圆的一般方程与图形关系•圆的一般方程的实际应用•圆的一般方程的扩展应用01圆的一般方程的定义圆的一般方程是描述圆的另一种形式,其公式为 x² + y² +Dx + Ey + F = 0,其中D² + E² - 4F > 0,且D、E、F是常数。
这个方程实际上是圆的一般形式,它可以表示所有形状的圆,包括实心圆和空心圆。
圆的一般方程具有普遍性,它可以描述各种形状和大小的圆。
与标准方程(x-a)²+(y-b)²=r²相比,一般方程提供了更为灵活的表述方式,可以描述那些不以原点为中心的圆。
相同点两种方程都描述了圆的几何属性。
不同点标准方程仅适用于以原点为中心的圆,而一般方程适用于所有形状和大小的圆,包括那些不以原点为中心的圆。
此外,标准方程中的半径r在一般方程中并未明确给出,需要通过解方程来求得。
圆的一般方程与标准方程的异同02圆的一般方程的推导圆是一种平面图形,其中心到其上任意一点的距离相等。
根据这个定义,我们可以得出圆的标准方程为$(x - a)^{2} + (y - b)^{2} = r^2$,其中(a,b)为圆心,r为半径。
从标准方程推导一般方程将标准方程中的r^2用(x^2 + y^2)替换,得到$(x - a)^{2} + (y - b)^{2} = x^2 + y^2$。
整理后得到一般方程为$x^{2} + y^{2} - 2ax - 2by + a^2 + b^2 - r^2 = 0$。
一般方程中不出现半径r,而是用a、b表示圆心,因此更为通用。
同时,一般方程也适用于任意大小的圆,而不仅仅是单位圆。
圆的定义转化过程特点分析根据圆的标准方程和圆的定义,我们可以推导出一般方程。
首先,将标准方程中的r^2用(x^2 + y^2)替换,得到$(x - a)^{2} + (y - b)^{2} = x^2 + y^2$。
圆的一般方程 (简)
练习: 判断下列方程能否表示圆的方程,
若能写出圆心与半径 (1)x2+y2-2x+4y-4=0 是 圆心(1,-2)半径3
(2)2x2+2y2-12x+4y=0 是 圆心(3,-1)半径
10
(3)x2+2y2-6x+4y-1=0
不是
(4)x2+y2-12x+6y+50=0 不是
所以形如x2 +y 2+Dx+Ey+F=0 (D2+E2-4F>0) 可表示圆的方程
圆的一般方程:
x2 +y
2+Dx+Ey+F=0
(D2+E2-4F>0)
圆的一般方程与标准方程的关系:
(1)a=-D/2,b=-E/2,r=
1 2 D + E - 4F
2 2
(2)标准方程易于看出圆心与半径 一般方程突出形式上的特点:
知识回顾:
圆的 标准方程: (x-a)2+(y-b)2=r2 特征:直接看出圆心与半径
指出下面圆的圆心和半径:
(x-1)2+(y+2)2=2 (x+2)2+(y-2)2=5
(x+a)2+(y-2)2=a2 (a≠0)
把圆的 标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2 展开,得
x + y 2 - 2ax - 2by + a 2 + b2 - r 2 = 0
2
由于a,b,r均为常数
令 - 2 a = D ,- 2 b = E , a + b - r = F
2 2 2
结论:任何一个圆方程可以写成下面形式:
圆的方程一般方程
科目一考试 驾驶员理论考试 科目二考试 场地考试 科目三考试 实际道路考试 科目四考试 安全文明驾驶常识考试 2016年驾驶员试题网学车试题大全
2 .研究圆的问题,既要理解代数方法,熟练运用解方程
思想,又要重视几何性质及定义的运用,以降低运算量.多运
用数形结合,拓宽解题思路.
[点评与警示] 两圆位置关系判断的依据是圆心距与两半 径和、差关系,应结合图形加以理解,不要机械记忆.
(人教A版P140例3改编)已知:圆C1:x2+y2+2x+3y+1=0.
圆C2:x2+y2+4x+3y+2=0.试判断圆C1与圆C2的位置关系.
32 9 [解] 解法一:圆 C1 的方程配方得(x+1) +(y+ ) = 2 4
[答案] A
(2010· 广东,6)若圆心在 x 轴上、半径为 5的圆 O 位于 y 轴左侧,且与直线 x+2y=0 相切,则圆 O 的方程是( A.(x- 5)2+y2=5 C.(x-5)2+y2=5 B.(x+ 5)2+y2=5 D.(x+5)2+y2=5 )
[解析] 依题意设圆 O 的方程为(x+a)2+y2=5(a>0), |-a+2×0| 因为圆 O 与直线 x+2y=0 相切,所以有 = 5, 5 解得 a=5,所以所求圆 O 的方程为(x+5)2+y2=5,故选 D.
3=0上的圆的方程.
[解] 设所求圆的方程为 x2+y2-1+λ(x-y)=0(其中 λ 为待定系数),即圆的方程为: λ2 λ2 λ2 λ λ (x+ ) +(y- ) =1+ ,其圆心坐标是(- , ) 2 2 2 2 2 λ 2λ ∴ - +3=0,∴λ=6 2 2 ∴圆的方程为(x+3)2+(y-3)2=19.
[答案] D
圆方程推导过程
我们要推导一个圆的一般方程。
首先,我们要理解圆的基本属性。
一个圆有3个重要的属性:圆心、半径和圆上的一点。
假设圆心为(h, k),半径为r,那么圆上的一点P(x, y) 可以表示为:
x = h + r × cos(θ)
y = k + r × sin(θ)
其中,θ 是点P 和x 轴之间的角度。
根据上面的描述,我们可以得到圆的方程:
(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2
这就是圆的一般方程。
现在我们已经得到了圆的一般方程,它表示了圆心为(h, k) 和半径为r 的圆。
这个方程可以用来描述任何圆,无论其位置、大小或方向如何。
例如,如果我们想表示一个圆心在原点(0, 0),半径为 5 的圆,我们可以将h=0, k=0, r=5 代入方程,得到:
x^2 + y^2 = 25
这个方程描述了一个以原点为圆心,半径为 5 的圆。
圆的一般方程
D2E24F0时,此方程表示以
D 2
,
E 2
为圆心, 1 D2 E2 4F为半径的圆;
2
(2)当 D 2E24F0时,此方程只有实数解 ,
x
D, 2
y
E 2
即只表示一个点
D 2
,
E 2
;
(3)当 D2E24F0时,此方程没有实数解,因
的中点M的轨迹方程.
解:设点M的坐标是(x,y),点A的坐标是 x0, y0
由于点B的坐标 (4,3)且M是线段AB的中点,所
以 x
x0
4 ,
y
y0
3 ,
2
2
①
于是有x0 2x4, y0 2y3
圆的一般方程
【变形训练】
因为点A在圆 x12y2 4上运动,所以点A的
坐标满足方程 x12y2 4 ,
上,代入圆的方程并化简,得
D E F 2
D
4E
F
17
,
解4D得D2=E- F7, E=20-3,F=2
∴所求圆的方程为 x2y27x3y20.
圆的一般方程
【变形训练】
1、已知线段AB的端点B的坐标是(4,3),
端点A在圆上x12y2 4运动,求线段AB
注:在圆的一般方程 x2y2D xE yF0 中,系数D、E、F必须满足 D2E24F0
圆的一般方程
【典型例题】
2、求经过三点A(1,-1)、B(1,4) 、C(4,-2)的圆 的方程.
解:设所求圆的方程为 x2y2D xE yF0, ∵ A(1,-1)、B(1,4) 、C(4,-2)三点在圆
圆的一般方程
复习回顾:
圆的标准方程的形式是怎样的?
(xa)2 (yb)2 r2
其中圆心的坐标和半径各是什么?
a, b r
特别地方程 x2 y2 r 2 表示圆心在坐标原点半径为r的圆
新课开始:
圆的标准方程: x a2 y b2 r 2
把它展开得: x2 y2 2ax 2by a2 b2 r 2 0 令: D 2a E 2b F a 2 b2 r 2
x2+y2+Dx+Ey+F=0
(2)圆的一般方程的特点: (a)x2 , y2 的系数为1 (b)没有x y项 (c)D2 +E2 -4F>0
圆的一般方程与圆的标准方程在运用上的比较
(1)若知道或涉及圆心和半径,我们一般采用圆的标准方程较简单. (2)若已知三点求圆的方程,我们常常采用圆的一般方程用待定系 数法求解.
圆心坐标是(4,-3),半径r=5.
【例题2】
已知一曲线与两个定点O(0,0),A(3,0)距离之比 为1 : 2.求此曲线的方程,并画出该曲线.
解:设M(x,y)是曲线上的任意一点,
则点M所属集合为:
y
P M OM 1 AM 2
即:
x2 y2
1
(x 3)2 y2
2
.CΒιβλιοθήκη 表示以 D , E 为圆心、以 1 D2 E2 4F 为半径的圆;
2 2
2
此时我们称方程:
x2 y2 Dx Ey F 0 D2 E2 4F 0
为圆的一般方程.
思考:圆的标准方程与圆的一般方程各 有什么特点?
(1)形式不同:(x-a)2+(y-b)2=r2
圆的一般方程,标准方程,参数方程总结
1. 圆的标准方程1、已知圆心为),(b a C ,半径为r , 如何求的圆的方程? 运用上节课求曲线方程的方法,从圆的定义出发,正确地推导出:222)()(r b y a x =-+- 这个方程叫做圆的标准方程2、圆的标准方程 :222)()(r b y a x =-+-若圆心在坐标原点上,这时0==b a ,则圆的方程就是222r y x =+ 3、圆的标准方程的两个基本要素:圆心坐标和半径圆心和半径分别确定了圆的位置和大小,从而确定了圆,所以,只要r b a ,,三个量确定了且r >0,圆的方程就给定了。
这就是说要确定圆的方程,必须具备三个独立的条件,确定r b a ,,,可以根据条件,利用待定系数法来解决 三、讲解范例:例1 求以C(1,3)为圆心,并且和直线0743=--y x 相切的圆的方程例2已知圆的方程222r y x =+,求经过圆上一点),(00y x M 的切线方程例3.求过点(3,1)M ,且与圆22(1)4x y -+=相切的直线l 的方程例4.一圆过原点O 和点(1,3)P ,圆心在直线2y x =+上,求此圆的方程例5.已知一圆与y 轴相切,在直线y x =上截得的弦AB长为,圆心在直线30x y -=上,求此圆的方程.2. 圆的一般方程1.圆的一般方程将标准方程222()()x a y b r -+-=展开,整理, 得22222220x y ax by a b r +--++-=,将①配方得:22224()()224D E D E Fx y +-+++=. ②把方程②和圆的标准方程进行比较,可以看出: (1)当2240D E F +->时,方程①表示以(,)22D E --为半径的圆;(2)当2240D E F +-=时,方程①表示一个点(,)22D E--; (3)当2240D E F +-<时,方程①不表示任何图形.结论:当2240D E F +->时,方程①表示一个圆,此时,我们把方程①叫做圆的一般方程.2.圆的一般方程形式上的特点:(1)2x 和2y 的系数相同,且不等于0; (2)没有xy 这样的二次项.以上两点是二元二次方程220Ax Bxy Cy Dx Ey F +++++=表示圆的必要条件,但不是充分条件.充要条件是?(A=C ≠0,B=0,0422>-+FA E D )说明:1、要求圆的一般方程,只要用待定系数法求出三个系数D 、E 、F 就可以了. 2、圆的一般方程与圆的标准方程各有什么优点?(圆的标准方程:有利于作图。
圆的方程基本公式
圆的方程基本公式在我们的数学世界里,圆可是个相当有趣的家伙!它那优美的曲线和独特的性质,总是能让我们在解题时感受到一种别样的乐趣。
今天咱们就来好好聊聊圆的方程基本公式。
咱先从圆的标准方程说起。
圆的标准方程就像是圆的“身份证”,能一下子把圆的关键信息都告诉我们。
它的表达式是:(x - a)² + (y - b)² =r²。
这里的 (a, b) 就是圆心的坐标,r 就是圆的半径。
记得有一次,我在课堂上讲这个公式的时候,有个同学就迷糊了,瞪着大眼睛问我:“老师,这咋记住啊?”我笑着跟他说:“你就想象啊,圆心就像是圆的老大,它在哪,圆就得跟着在哪。
半径呢,就是圆的‘势力范围’,决定了圆能跑多远。
”那同学听了,若有所思地点点头。
咱们来具体说说这个公式的厉害之处。
假如给定一个圆心在(2, 3) ,半径为 4 的圆,那它的方程就是 (x - 2)² + (y - 3)² = 16 。
你看,是不是一下子就把这个圆给“定位”了?再来说说圆的一般方程 x² + y² + Dx + Ey + F = 0 。
这个方程有时候看起来有点复杂,但是只要通过配方,就能把它转化成标准方程。
我曾经在辅导学生作业的时候,遇到过这样一道题:已知一个圆的一般方程是 x² + y² - 6x + 4y - 12 = 0 ,让求圆心和半径。
这可把不少同学难住了。
我就带着他们一步步来,先把方程配方,变成 (x - 3)² + (y +2)² = 25 ,圆心就是 (3, -2) ,半径是 5 。
看着同学们恍然大悟的表情,我心里那叫一个满足。
在实际生活中,圆的方程也有大用处呢。
比如说设计一个圆形的花坛,工程师就得根据圆的方程来计算出花坛的大小和位置。
学习圆的方程基本公式,就像是掌握了一把打开圆形世界的钥匙。
刚开始可能会觉得有点难,但只要多做几道题,多琢磨琢磨,就能发现其中的乐趣和奥妙。
圆的标准式方程
圆的标准式方程圆是平面上所有到圆心距离都相等的点的集合,是几何中非常重要的图形之一。
在解决几何问题时,我们经常需要用到圆的标准式方程。
下面我们就来详细介绍一下圆的标准式方程及其相关知识。
圆的标准式方程可以表示为,$(x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2$,其中$(a, b)$为圆心的坐标,$r$为圆的半径。
这个方程是通过圆的定义所得到的,它告诉我们圆上任意一点$(x, y)$满足到圆心的距离等于半径$r$,即$(x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2$。
接下来我们来看一个例子,通过一个具体的问题来理解圆的标准式方程。
假设有一个圆心坐标为$(2, 3)$,半径为$5$的圆,我们要求这个圆的标准式方程。
根据圆的标准式方程,我们可以直接写出方程为,$(x-2)^2 + (y-3)^2 = 5^2$。
这样,我们就得到了这个圆的标准式方程。
除了通过给定圆心和半径来求圆的标准式方程外,我们还可以通过其他方式来得到圆的标准式方程。
比如,如果我们知道圆上的三个点的坐标,我们就可以通过这些点来求出圆的标准式方程。
具体的做法是先利用这三个点的坐标来列方程,然后解方程得到圆的标准式方程。
在实际问题中,我们经常需要用到圆的标准式方程来解决一些几何和物理问题。
比如,在求解圆的切线、切点、交点等问题时,圆的标准式方程可以帮助我们简化问题,更快更准确地得到答案。
除了圆的标准式方程外,我们还可以通过其他方式来表示圆。
比如,我们可以用圆的一般式方程或参数方程来描述圆。
这些不同的表示方式在不同的问题中可能会更加方便和有效,因此我们需要根据具体情况来选择合适的表示方式。
总之,圆的标准式方程是描述圆的重要工具之一,它可以帮助我们更好地理解和使用圆。
通过本文的介绍,相信大家对圆的标准式方程有了更深入的了解,希望能够在实际问题中灵活运用,取得更好的成绩。
数学圆的方程
数学圆的方程
圆的方程是描述平面上一个圆的标准数学公式。
在二维坐标系中,一个圆可以用其圆心和半径来唯一确定。
标准方程:
圆的标准方程是(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2,其中(h, k) 是圆心的坐标,r 是圆的半径。
这个方程描述了所有与圆心距离等于r 的点(x, y) 的集合。
一般方程:
圆的一般方程是x^2 + y^2 + Dx + Ey + F = 0,其中D, E, 和F 是常数。
这个方程可以通过配方转化为标准方程,从而找出圆心和半径。
圆心坐标可以通过公式(-D/2, -E/2) 计算,半径r 可以通过公式r = sqrt((D^2 + E^2 - 4F) / 4) 计算(注意:这个公式仅在方程确实描述一个圆时有效,即D^2 + E^2 - 4F > 0)。
圆的参数方程是另一种描述圆的方式,它用参数t(通常是角度)来表示圆上的点。
参数方程是x = h + r * cos(t) 和y = k + r * sin(t),其中(h, k) 是圆心坐标,r 是半径,t 是参数(通常取值范围是0 到2π)。
圆的方程的总结
圆的方程的总结圆是我们数学中非常重要的一个几何图形,它在几何学、数学分析以及工程应用中都有广泛的应用。
圆的方程是描述圆的数学形式,通过方程可以方便地求解圆的各种性质和问题。
本文将总结圆的方程的相关知识,详细介绍圆的一般方程、标准方程、参数方程以及一些特殊情况下的方程。
1. 圆的一般方程:圆的一般方程是(x-a)²+(y-b)²=r²,其中(a,b)是圆心的坐标,r是圆的半径。
这个方程表示的是平面上所有到圆心距离等于半径的点的集合,即圆的几何形状。
根据这个方程,可以方便地得到圆的各种性质和问题,比如求圆心、半径、切线、切点等等。
2. 圆的标准方程:圆的标准方程是x²+y²=r²,其中r是圆的半径。
这个方程描述的是圆心在原点(0,0)的圆,可以看做是圆的一般方程的特殊情况。
标准方程的好处是简化了计算,方便求解各种性质和问题。
可以通过平方、整理等数学方法将一般方程转化为标准方程。
3. 圆的参数方程:圆的参数方程是x=a+r*cosθ,y=b+r*sinθ,其中(a,b)是圆心的坐标,r是半径,θ是参数。
这个方程表示的是把圆上任意一点的坐标表示为参数θ的函数形式。
通过改变参数θ的值,可以得到圆上的所有点。
参数方程对于描述圆上的点的运动、变化以及求解相关问题非常有用。
4. 圆的相关方程:此外,圆的方程还有一些特殊情况。
比如,当圆与x轴或y轴平行时,圆的方程可以简化为只含有一个变量的形式,如x²+y²=r²可以转化为x²=r²或y²=r²。
另外,当圆在直角坐标系中以某条边为直径时,圆的方程可以表示为(x-a)²+(y-b)²=r²或(x-a)²+(y-b)²=r²的形式,其中(a,b)是边的中点坐标,r是边的一半。
总的来说,圆的方程是描述圆的数学形式,通过方程可以方便地求解圆的各种性质和问题。
数学圆的方程知识点总结
数学圆的方程知识点总结一、圆的标准方程。
1. 定义。
- 在平面直角坐标系中,到定点C(a,b)的距离等于定长r的点的轨迹叫做圆,其中定点C(a,b)为圆心,定长r为半径。
2. 方程形式。
- (x - a)^2+(y - b)^2=r^2。
例如,圆心为(2, - 3),半径为4的圆的方程为(x - 2)^2+(y+3)^2 = 16。
- 圆心在原点(0,0)时,圆的标准方程为x^2+y^2=r^2。
3. 确定圆的标准方程的要素。
- 要确定圆的标准方程,需要确定圆心坐标(a,b)和半径r。
二、圆的一般方程。
1. 方程形式。
- x^2+y^2+Dx + Ey+F = 0(D^2+E^2 - 4F>0)。
2. 与标准方程的转化。
- 将圆的标准方程(x - a)^2+(y - b)^2=r^2展开得x^2 - 2ax+a^2+y^2 - 2by +b^2=r^2,即x^2+y^2 - 2ax - 2by+a^2 + b^2 - r^2=0。
- 令D=-2a,E = - 2b,F=a^2 + b^2 - r^2,就得到圆的一般方程。
3. 圆心和半径的确定。
- 对于圆的一般方程x^2+y^2+Dx + Ey+F = 0,其圆心坐标为(-(D)/(2),-(E)/(2)),半径r=(1)/(2)√(D^2+E^2 - 4F)。
三、点与圆的位置关系。
1. 判断方法。
- 设点P(x_0,y_0),圆的方程为(x - a)^2+(y - b)^2=r^2。
- 计算点P到圆心C(a,b)的距离d=√((x_0 - a)^2+(y_0 - b)^2)。
- 若d>r,则点P在圆外;若d = r,则点P在圆上;若d,则点P在圆内。
- 对于圆的一般方程x^2+y^2+Dx + Ey+F = 0,同样先求出圆心(-(D)/(2),-(E)/(2))和半径r=(1)/(2)√(D^2+E^2 - 4F),再按照上述距离公式判断点与圆的位置关系。
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整理得
3 a2 +4a-4<0
2 解得 2 a 3
8.4.1 圆的一般方程
1.x2+y2-2ax-y+a=0 是圆的方程,则a满足的条件是 2.求下列各圆的一般方程 (1)过点A(5,1),圆心在点C(8,-3)
a
1 2
.
x y 16x 6 y 48 0.
2 2
(2)圆的直径的两个端点坐标为A(-1,2),B(3,4).
令D 2a, E 2b, F a2 b2 r 2 , 则
x2 y 2 Dx Ey F .1 圆的一般方程
x2 y 2 Dx Ey F 0
具有以下特点: 1.这是一个二元二次方程; 2.方程含x2项的系数与含y2的系数都是1; 3.方程不含xy项.
8.4.1 圆的标准方程
第72页 习题8.4 第3题,第7题.
8.4.1 圆的标准方程
( x 1)2 ( y 3)2 5
x y 2x 6 y 5 0
2 2
8.4.1 圆的一般方程
3. 已知圆x2+y2-Dx-Ey-F=0的半径是4且与过点M(-1,1)的 圆x2+y2-4x+6y+F1=0是同心圆,求D、E、F、F1的值.
D 4, E 6, F 3, F1 12
叫做 圆的一般方程 其中D、E、F均为常数.
与标准方程的关系: 1.一般方程是标准方程的展开式,标准方程是一般方程的配 方式.
D E D2 E 2 4F 2.a , b , r = 2 2 2
8.4.1 圆的一般方程
判断以下是否为圆的方程,若是指出圆心坐标和半径
(1) x2+y2-2x+4y-4=0 是 圆心(1,-2)半径3 (3) x2+2y2-6x+4y-1=0 不是 (5) x2+y2-3xy+5x+2y=0 不是
圆 点
不是任何图形
8.4.1 圆的一般方程
将x2 y 2 Dx Ey F 0配方整理有
D 2 E 2 D2 E 2 4F (x+ ) ( y ) 2 2 4
1.当D 2 E 2 4 F 0时,方程是一个圆,圆心C坐标( D E , ), 2 2
第八章
直线和圆的方程
圆的一般方程
8.4.2
圆的标准方程: ( x a)2 ( y b)2 r 2 展开圆的标准方程:
x2 2ax a2 y 2 2by b2 r 2
x2 y 2 (2a) x (2b) y (a2 b2 r 2 ) 0
(2) 2x2+2y2-12x+4y=0 是 圆心(3,-1)半径 10 (4) x2+y2-12x+6y+50=0 不是
8.4.1 圆的一般方程
已知圆 x2+y2+Dx+Ey+F=0的圆心坐标为(-2,3), 半径为4,求D、E、F. 由题意有:
a D E 2, b 3 2 2
是否具有这样特点的 就一定是圆的方程呢?
8.4.1 圆的一般方程
是否具有这样特点的就一定是圆的方程呢?
判断下列方程是什么图形:
x2 y 2 -2x 4 y 1 0 x2 y 2 -2x 4 y 5 0 x2 y 2 -2x 4 y 6 0
( x 1)2 ( y+2)2 4 ( x 1)2 ( y+2)2 0 ( x 1)2 ( y+2)2 -1
D2 E 2 4F 半径为 ; 2 D E 2.当D 2 E 2 4 F =0时,方程表示点(- ,- ); 2 2
3.当D2 E 2 4F 0时,不是任何图形.
8.4.1 圆的一般方程
方程
x2 y 2 Dx Ey F 0 (其中D2 E 2 4F 0)
D2 E 2 4F r 4 2
得
D 4, E 6, F 3
8.4.1 圆的一般方程
过点M(-1,1),并与已知圆x2+y2-4x+6y-3=0同心 的圆的方程.
圆x2+y2-4x+6y-3=0的圆心是(2, 3)
故所求圆的圆心为 (2, 3) 所求圆过M(-1,1),则所求圆的半径为
2 2 r (2 1 ) (-3 1 ) 5
所以所求圆的方程为
( x 2) 2 ( y 3) 2 25.
8.4.1 圆的一般方程
方程 x
2
y ax 2ay 2a a 1 0 表示的
2 2
图形是一个圆,求a的取值范围. D=a,F=2a,E=2a2+a-1 ∵方程表示的图形是圆 ∴ a2+(2a)2-4(2a2+a-1)>0
8.4.1 圆的一般方程
1. 本节课的主要内容是圆的一般方程,其表达式为
2 2 x y Dx Ey F 0 2 2 D E 4F 0
2. 圆的一般方程与圆的标准方程的联系 配方 一般方程 标准方程(圆心,半径) 展开 3. 给出圆的一般方程,如何求圆心和半径?