内容正文:
§2 圆与圆的方程
2.2 圆的一般方程
第一章 直线与圆
(教师独具内容)
课程标准:回顾确定圆的几何要素,在平面直角坐标系中,探索并掌握圆的一般方程.
教学重点:圆的一般方程的探求过程及其特点.
教学难点:根据具体条件,选用圆的一般方程解决有关问题.
核心素养:通过推导圆的一般方程并运用方程解决问题,进一步提升数学抽象及数学运算素养.
1
核心概念掌握
PART ONE
D2+E2-4F>0
D2+E2-4F<0
A=B≠0
C=0
由圆的一般方程判断点与圆的位置关系
已知点P(x0,y0)和圆的方程x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0).则其位置关系如下表:
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)方程2x2+y2-7y+5=0表示圆.( )
(2)方程x2-xy+y2+6x+7y=0表示圆.( )
(3)方程x2+y2+2x+1=0表示圆.( )
(4)方程3x2+3y2+3ax-3ay=0(a≠0)表示圆.( )
×
×
×
√
2.做一做
(1)圆x2+y2-4x+6y=0的圆心坐标是________.
(2)过O(0,0),A(3,0),B(0,4)三点的圆的一般方程为________________.
(3)方程x2+y2+4x-2y+5m=0表示圆的条件是________.
(4)若直线3x+y+a=0经过圆x2+y2+2x-4y=0的圆心,则实数a的值为________.
(2,-3)
m<1
1
2
核心素养形成
PART TWO
例1 若方程x2+y2+2mx-2y+m2+5m=0表示圆,求:
(1)实数m的取值范围;
(2)圆心坐标和半径.
解
题型一 圆的一般方程的定义
[跟踪训练1] 下列方程各表示什么图形?若表示圆,求出其圆心和半径.
(1)x2+y2+x+1=0;
(2)x2+y2+2ax+a2=0(a≠0);
(3)2x2+2y2+2ax-2ay=0(a≠0).
解 (1)∵D=1,E=0,F=1,
∴D2+E2-4F=1-4=-3<0,
∴方程(1)不表示任何图形.
(2)∵D=2a,E=0,F=a2,
∴D2+E2-4F=4a2-4a2=0,
∴方程(2)表示点(-a,0).
解
解
例2 已知Rt△ABC的顶点A(8,5),直角顶点为B(3,8),顶点C在y轴上,求:
(1)顶点C的坐标;
(2)Rt△ABC外接圆的一般方程.
解
题型二 求圆的一般方程
解
[解法探究] 本例(2)还有其他解法吗?
解
应用待定系数法求圆的方程的选择
(1)如果由已知条件容易求得圆心坐标、半径或需利用圆心的坐标或半径列方程的问题,一般采用圆的标准方程,再用待定系数法求出a,b,r.
(2)如果已知条件与圆心和半径都无直接关系,一般采用圆的一般方程,再用待定系数法求出D,E,F.
[跟踪训练2] 根据下列条件求圆的一般方程.
(1)已知A(-1,5),B(-2,-2),C(5,5),求△ABC外接圆的一般方程;
(2)已知圆C的圆心在直线x-2y=1上,且经过原点和A(2,1),求圆C的一般方程.
解
解
3
随堂水平达标
PART THREE
1.如果圆的方程为x2+y2+kx+2y+k2=0,且圆的面积为π,则圆心坐标为( )
A.(0,-1) B.(1,-1)
C.(-1,-1) D.(0,1)
答案
解析
2.(多选)已知圆的方程是x2+y2-2x+6y+8=0,那么经过圆心的直线的方程是( )
A.4x-y+1=0 B.2x+y+1=0
C.4x+y-1=0 D.2x+y-1=0
解析 圆x2+y2-2x+6y+8=0,即(x-1)2+(y+3)2=2,圆心坐标为(1,-3),经检验B,C中直线过圆心.
答案
解析
答案
解析
4.已知a∈R,方程a2x2+(a+2)y2+4x+8y+5a=0表示圆,则圆心坐标是____________,半径是________.
解析
(-2,-4)
5
5.在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A (-3,0),B(2,0),C(0,-4),经过这三个点的圆记为M.
(1)求BC边的中线AD所在直线方程的一般式;
(2)求圆M的一般方程.
解
解
解
4
课后课时精练
PART FOUR
A级:“四基”巩固训练
一、选择题
1.方程2x2+2y2+4x+6y=1表示的几何图形是( )
A.圆 B.直线
C.点 D.以上都不对
答案
解析
2.若圆x2+y2+Dx+Ey+F=0的圆心在y轴上且过原点,则( )
A.D=