内容正文:
圆的方程
2.1圆的一般方程
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学习目标
掌握圆的一般方程,会利用方程求圆心半径;
分清圆的两类方程的区别和联系;
了解轨迹方程的方法.
导入
前面我们已经讨论了圆的标准方程,现将其展开可得:。可见,任何一个圆的方程都可以变形为的形式。
形如的方程表示的曲线是不是圆?
已知圆心 <m></m> ,半径为2,其标准方程为 <m></m> .
问题1:上述方程能否化为二元二次方程的形式?
[答案] 可以, <m></m> .
问题2:方程 是否表示圆?
[答案] 配方得 <m></m> ,方程不表示圆.
问题3:怎样理解圆的一般方程?
[答案] 圆的一般方程体现了圆的方程形式上的特点: <m></m> , <m></m> 的系数相等且不为0;没有 <m></m> 项.对方程 <m></m> ,只有当 <m></m> 时才表示圆.
探究1 圆的一般方程
分析:(1)当时,方程表示以
为圆心,为半径的圆.
(2)当时,方程,表示一个点.
(3)当时,方程不表示任何图形.
定义:圆的一般方程
将方程,配方可得.
因此,当时,方程表示一个圆,称(其中)为圆的一般方程.
新知生成
例1 判断下列二元二次方程是否表示圆的方程?如果是,请求出圆的圆心及半径. (1) ;(2)
解:(1)化为圆的一般方程.
得知通过计算,
故原方程表示圆的方程,为圆心,为半径,
通过计算得知,圆心为(),半径为.
(2)化为圆的一般方程,得知,通过计算,故原方程不表示任何图形.
分析:方法1 利用配方法将其化为圆的标准形式;方法2 用圆的一般方程来解.
新知应用
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例2 求经过点三点的圆的方程,并求这个圆的半径和圆心坐标.
解: 设所求圆的方程为
因为A,B,C三点在圆上,所以有
解得,
故所求圆的方程为(如右图所示).
故半径为,圆心为(1,-2).
三点确定三个方程,从而求出D、E、F
例3 讨论方程表示的是怎样的图形.
整理化简,分情况讨论
解: 将原方程整理为. ①
当时,方程①是一元一次方程,表示与x轴垂直的直线.
当时,方程①可进一步整理为 . ②
当时,方程②无解,故原方程不表示任何图形;
当时,方程②只有一组解,故原方程表示一个点;
当且时,原方程表示一个圆心在,半径为的圆.
新知应用
探究2 求轨迹方程