内容正文:
职教高考-数学
6.4 圆的方程
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探索新知
学习目标
1、掌握圆的标准方程,能根据条件熟练写出圆的标准方程.
2、掌握圆的一般式方程,能将圆的一般方程转化成标准方程.
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本节思维导图
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思考1:天圆地方是我国古人朴素的世界观,圆很早就被运用于中国传统建筑的设计之中,可以说,没有圆就没有中式设计,如北京天坛的圜丘坛就是典型的圆形建筑,还有中式园林中的“洞门”.
如何用方程的形式表示圆?
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同学们,我们在初中接触过圆,让我们一起再认识一下圆.
圆是平面内到定点的距离为定长的动点的轨迹,定点称为圆心,定长称为半径.
半径(r):CM
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已知:如图所示,在平面直角坐标系中,圆C的圆心为点C(a,b)半径,为r.假设圆上任意一点M(x , y),如何求圆的方程?
解析:由已知条件可知,MC是圆的半径,则|MC|=r.
又∵点M(x , y),点C(a,b)由两点间距离公式,得
同时 平方
(x-a)2+(y-b)2=r2.
其方程称为以C(a,b)为圆心, r为半径的圆的标准方程.
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例1:(1)求以点C(1,2)为圆心,半径r=2的圆的标准方程.
(2)已知圆的标准方程为x2+y2=9,求出圆心坐标及半径.
解:
(1)∵圆心C(1,2),半径r=2,所以圆的标准方程为
(x-1)2+(y-2)2=4.
(2) ∵圆的标准方程为 x2 + y2 = 9
∴圆心坐标为 (0,10),半径为r = 3.
注意:圆心在坐标原点O(0,0),半径为r,则圆的标准方程为
x 2+y 2=r2.
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例2:已知两点P(-1,3), Q(2,-1),求以线段PQ为半径,点P为圆心的圆的标准方程.
解:
∵已知点P(-1,3), Q(2,-1)且以线段PQ为半径
∴
又∵圆心是点P(-1,3),且r = 5
∴圆的标准方程为:
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思考2:直线的方程有一般式方程,形如Ax+By+C=0这种二元一次方程,猜想一下圆的标准方程是否可以写成方程的形式?
将圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2展开整理,得
x2+ y2-2ax-2by+a2+b2-r2=0.
令D= -2a, E =-2b,F= a2+b2-r2, 则圆的标准方程化为一个二元二次方程 : x2+y2+Dx+Ey+F=0.
能否表示圆的标准方程形式?
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将方程x2+y2+Dx+Ey+F=0 配方,得
x2+Dx+y2+Ey=
=
=
是否要分类讨论取值范围?
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(1)当D2+E2-4F>0时,二元二次方程表示以
(2)当D2+E2-4F=0时,方程为 二元二次方程, 只有一组实数解 它表示一个点
(3)当D2+E2-4F<0时,二元二次方程没有实数解,不表示任何图形.
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因此,圆的方程有:
圆的标准方程:
圆心(),半径:
圆的一般方程: ()
圆心(),半径:
重要前提,若小于等于0,则不构成圆.
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例3:判断方程x2+y2+2x+4y+4=0是否为圆的方程?如果是,求出圆心坐标和圆的半径.
解:
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例3:判断方程x2+y2+2x+4y+4=0是否为圆的方程?如果是,求出圆心坐标和圆的半径.
解:
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例4:求过三点A(0,0)、B(1,1)、C(4,2)的圆的方程,并求圆心坐标和圆的半径.
解:
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巩固练习
1. 根据条件确定圆的方程.
(1)圆心为(0,3)且过点(3,1)的圆的标准方程;
(2)已知点A(-2,4)和点B(4,2)且以线段AB为直径的圆的标准方程;
(3)过点A(0,1)和点B(0,3)且半径等于1的圆的标准方程;
1、(1)x2+(y-3)2=13
(2)(x-1)2+(y-3)2=10
(3)x2+(y-2)2=1
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B
3.圆x2+y2+2x+6y+m=0经过点(3,1),则圆的半径是__________.
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巩固练习
4. 圆(x-1)2+y2=1与坐标轴交点的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5. 与圆x2+y2-2x+4y-6=0的圆心相同,半径为5的圆的方程是( )
A.x2+y2-2x+4y+20=0 B.x2+y2-2x+4y-20=0
C.x2+y2+2x-4y+20=0 D.x2+y2+2x-4y-20=0
B
B
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课后作业
1.书面作业:完成课后习题和《学习指导与练习》;
2.查漏补缺:根据个人情况对课堂学习复习与回顾;
3.拓展作业:阅读教材扩展延伸内容.
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THANKS
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