内容正文:
直线
2.4.2 圆的一般方程
问题引入
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思考1: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.
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一般地,圆的标准方程可以变形为
(2)
的形式.反过来,形如(2)的方程一定能通过恒等变形变为圆的标准方程吗?
新知探索
例如,对于方程,对其进行配方,得
,因为任意一个点的坐标都不满足这个方程,所以这个方程不表示任何图形.所以,形如(2)的方程不一定能通过恒等变形变为圆的标准方程.这表明,形如(2)的方程不一定是圆的方程.
问题1:方程中的满足什么条件时,这个方程表示圆?
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(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.
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因此,当时,方程表示一个以为圆心,以为半径的圆.
我们把方程叫做圆的一般方程.
思考2:圆的标准方程与圆的一般方程各有什么特点?
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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.
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答案:√,×,√.
辨析1.判断正误.
(1)圆的一般方程可以化为圆的标准方程.( )
(2)二元二次方程一定是某个圆的方程.( )
(3)方程表示圆.( )
答案:D.
辨析2.圆的圆心坐标是( ).
A. B. C. D.
例析
例4.求过三点,的圆的方程,并求出这个圆的圆心坐标和半径.
解:设圆的方程是.①
∵,,三点都在圆上,所以它们的坐标都是方程①的解.把它们的坐标依次代入方程①,得到关于的一个三元一次方程组
解这个方程组,得
所以,所求圆的方程是.
由前面的讨论可知,所求圆的圆心坐标是,
半径.
例析
问题1:与例的方法比较,你有什么体会?
求圆的方程常用待定系数法,其大致步骤是:
(1)根据题意,选