内容正文:
6.3 圆的方程
第六章 直线和圆的方程
人教版 基础模块下册
学习目标
1.理解圆的定义,能准确写出圆的标准方程和一般方程的表达式;
2.掌握将一般方程转化为标准方程的方法与步骤;
3. 通过案例体会“几何定义→代数方程”的转化过程,提升数形结合的数学思维能力.
教学引入
我们知道,满月时的月亮正是数学中最完美的圆。圆的定义为:
圆是平面内到一定点的距离等于定长的点的轨迹.定点是圆心,定长是圆的半径.
思考:
如果把夜空看作平面直角坐标系,月亮的圆心在哪里?半径又是什么?
教学引入
设是所求圆上任意一点,则满足
即
两边平方,得:
=
导入新知1
以上方程就是以C(a,b) 为圆心,以 r 为半径的圆的方程,称为圆的标准方程.
如果圆心在原点,这时a=0 ,b=0,圆的标准方程就是
=
案例分析
案例分析
学以致用
学以致用
学以致用
教学引入
我们已得到圆心在(a,b),半径为r的圆的标准方程为
=
将其展开,得
事实上,任意一个圆的方程都可以表示成
(其中D,E,F为常数)①
思考:方程①一定表示的是圆吗?
导入新知2
我们将方程①左边配方,得
② (1) 当>0时,将方程②与圆的标准方程比较,可以看出方程①表示以(,)为圆心,为半径的圆;
(2) 当=0时,方程①只有实数解x=, y=,所以方程①表示一个点(,);
导入新知2
(3) 当<0 时,方程①没有实数解,因而它不表示任何图形.
因此,只有当>0时,方程①
(其中D,E,F为常数)
才表示一个圆,这时方程①称为圆的一般方程.
案例分析
案例分析
案例分析
学以致用
学以致用
深入理解
圆的标准方程与圆的一般方程的区别在于:
(1)圆的标准方程明确指出了圆的圆心和半径,而圆的一般方程表明了圆的方程形式上的特点.
(2)要求圆的标准方程时,需确定圆的圆心坐标和半径,而要求圆的一般方程,则需确定方程的三个系数D、E 、F 。
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
师生交流
错题1:点A(2, -1)到直线l:2x - y + 3 = 0的距离——小明解答:d=(2×2 - (-1) + 3)/√(2²+(-1)²)=(4+1+3)/√5=8/√5=8√5/5
错题2:点B(3, 4)到直线l:y = -x + 1的距离——小明解答:d=|3 + 4 + 1|=8。
“月亮的‘星位检测’”
请同学们测一测:星星是否在在月亮上?
月亮方程为(x-2)²+(y+1)²=9,旁边3颗星星为:
(1)星星A(2,-1);(2)星星B(5,-1);(3)星星C(0,1)。
答案:
(1)A到C的距离:0 < 3 → “在月亮中心”;
(2)B到C的距离:3 = 3 → “在月亮边缘”;
(3)C到C的距离:= ≈2.83 < 3 → “在月亮里面”.
课堂小结
作业布置
(1)整理本节课的知识点;
(2)完成课后练习;
(3)回顾课堂知识点并查缺补漏。
【例题】以点为圆心,半径为2的圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
试卷第1页,共3页
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【解析】
点为圆心,半径为2的圆的标准方程是.
故选:B.
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【例题】圆心为,半径为的圆的标准方程为( ).
A. B.
C. D.
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【解析】
圆心为,半径为的圆的标准方程为,
故选:
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【练习】机械加工厂要在铁板上切割圆形零件,已知圆心需定在铁板上坐标为的位置,且零件半径为,该圆形零件轮廓对应的圆的标准方程是( ).
A. B.
C. D.
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【解析】
因为圆心坐标,半径,所以圆的标准方程,
故选:.
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【练习】在平面直角坐标系中,已知、两点,若圆以为直径,则圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
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【解析】
由题意可知,圆心的横坐标为,纵坐标为,
即点,
圆的半径为,
因此圆的标准方程为.
故选:A.
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【例题】圆心为点,半径的平方为5的圆的一般方程为( )
A. B.
C. D.
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【解析】
圆心为点,半径的平方为5的圆的标准方程为:,
化为一般方程为:.
故选:B.
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【例题】圆心与圆的圆心相同,半径为5的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
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【解析】
圆,圆心坐标为,
选项,圆心为,不符合题意;选项,圆心为,不符合题意;
选项,圆心为,半径,不成立;
选项,圆心为,半径,符合题意;
故选:.
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【练习】已知两点,,则以线段为直径的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
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【解析】
因为以两点为直径.所以圆心坐标为.半径.所以线段为直径的圆的方程为,即.
故选:D.
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【练习】圆心是,且经过原点的圆的一般方程为( )
A. B.
C. D.
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【解析】
因为圆的圆心是,且经过原点,所以圆的半径为.则圆的标准方程为:,转化为一般方程为.
故选:D.
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【练习1】圆心为且过原点的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
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【解析】
因为圆的圆心为且过,则半径为,
所以圆的标准方程为.
故选:D.
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【练习2】已知圆的半径为1,则的值为( )
A.7 B.9 C.10 D.16
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【解析】
圆化为标准式为,
则圆的半径为,解得,
故选:C.
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【练习3】某机械厂生产圆形零件,零件边缘上三个点的坐标分别为,,,则该圆形零件的一般方程为( ).
A. B.
C. D.
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【解析】
由题意,设圆的一般方程为,
将,,分别代入,可得,
解得,,,
所以圆的一般方程为.
故选:A.
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【练习4】若圆过坐标原点,则实数的值为( )
A.2或1 B.或 C.2 D.1
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【解析】
圆则,化简可得:,即,解得,又因为圆过坐标原点,则,
解得(舍去)或于是,
故选:C.
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【练习5】已知圆的圆心为,则该圆的半径( )
A.2 B.3 C.4 D.5
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【解析】
因为圆的圆心为,
所以,解得,
所以圆的方程为,化为标准方程得,所以半径.
故选:C.
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