内容正文:
第2章 平面解析几何初步
2.5 圆的方程
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2.5.2 圆的一般方程
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1.正确理解圆的方程的形式及特点,会由一般式求圆心和半径.(逻辑推理)
2.会在不同条件下求圆的一般方程.(数学运算)
学习目标
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1.方程 表示什么图形? 表示什么图形?
[答案] 对方程 配方,得 ,它表示圆
心为 ,半径为2的圆;对方程 配方,得
,因为不存在点 满足这个方程,所以它不表示任何图
形.
自主预习
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2.把 配方后,将得到怎样的方程?这个方程是不是表示圆?
[答案] 配方得到的方程为 .
当 时,该方程表示以点 , 为圆心, 为半
径的圆;
当 时,方程只有实数解 , ,即只表示一个点
, ;
当 时,方程没有实数解,因此它不表示任何图形.
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1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)方程 表示圆.( )
×
(2)方程 表示圆.( )
√
(3)圆的一般方程可以化为圆的标准方程.( )
√
(4)任何一个圆的方程都能写成一个二元二次方程.( )
√
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2.圆 的圆心坐标是( ).
D
A. B. C. D.
[解析] , , 圆的圆心坐标是 .
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3.过 , , 三点的圆的一般方程为_____________________.
<m></m>
[解析] 由题意知该圆的圆心为 的中点 ,半径为 ,故其标准方程为
,化成一般方程为 .
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4.若圆 的直径为3,则 的值为___.
<m></m>
[解析] , , .
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探究1 圆的一般方程
已知圆心为 ,半径为2,其标准方程为 .
问题1: 上述方程能否化为二元二次方程的形式?
[答案] 可以, .
问题2: 方程 是否表示圆?
[答案] 配方得 ,方程不表示圆.
合作探究
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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: , 的系数相等且不为0;没有 项.对方程 ,只有当 时才表示圆.
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新知生成
1.圆的一般方程的概念:
当 时,二元二次方程 叫作圆的一般方程.
2.圆的一般方程对应的圆心和半径:
圆的一般方程 表示的圆的圆心坐标为
,半径长为 .
3.当 时, 表示一个点 .
4.当 时,方程不表示任何图形.
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温馨提醒:圆的标准方程和一般方程有如下关系
(1)由圆的标准方程 ,可以直接看出圆心坐标
和半径 ,圆的几何特征明显.
(2)由圆的一般方程 ,知道圆的方程
是一种特殊的二元二次方程,圆的代数特征明显.
(3)&1&
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新知运用
例1(1) 若 表示圆,则实数 的取值范围是( ).
B
A. B. C. D.
[解析] 由方程 可得 ,此方程表示圆,则 ,解得 .故实数 的取值范围是 .故选B.
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(2)已知 ,方程 表示圆,则圆心坐标是
_________,半径是___.
<m></m>
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[解析] 由题意可得 ,解得 或 .
当 时,方程为 ,表示圆,故圆心坐标为
,半径为5.当 时,方程不表示圆.
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对于形如 的二元二次方程,判断其是否表示圆
时可用如下两种方法:(1)由圆的一般方程的定义令 ,成立则表示
圆,否则不表示圆;(2)将方程配方后,根据圆的标准方程的特征求解.
应用这两种方法时,要注意所给的方程是不是 这种标准形式,若不是,则要化为这种形式再求解.
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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) ;
[解析] 是.将原方程化为 ,则 , , .
,
此方程表示圆,圆心坐标为 ,半径 .
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(2) .
[解析] 不是.将原方程化为 ,
则 , , .
,
此方程不表示圆.
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探究2 待定系数法的应用
问题1: 什么是待定系数法?
[答案] 待定系数法是一种求未知数的方法.将一个多项式表示成另一种含有待定系数的新的形式,这样就得到一个恒等式,然后根据恒等式的性质得出系数应满足的方程或方程组,最后通过解方程或方程组便可求出待定的系数,或找出某些系数所满足的关系式,这种解决问题的方法叫作待定系数法.
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问题2: 圆的