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授 课 人:杨 厌 聊 ( 昆明市杨昆华数学名师工作室 ). 7.6 圆的方程( 2 ). 圆的一般方程. x 2 + y 2 2 ax 2 by + a 2 + b 2 r 2 =0. 圆的一般方程. 1. 什么是圆的标准方程?其圆心和半径分别是什么?. ( x a ) 2 +( y b ) 2 = r 2. D= 2 a E= 2 b F = a 2 + b 2 r 2. x 2 + y 2 +D x +E y +F=0. ① 配方,得:. ②. 为圆心、.
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授 课 人:杨 厌 聊(昆明市杨昆华数学名师工作室)授 课 人:杨 厌 聊(昆明市杨昆华数学名师工作室) 7.6圆的方程(2) 圆的一般方程
x2+y22ax2by +a2+b2 r 2=0 圆的一般方程 1.什么是圆的标准方程?其圆心和半径分别是什么? (xa)2+(yb)2=r2 D= 2a E=2b F = a2+b2 r 2 x2+y2+Dx+Ey+F=0
①配方,得: ② 为圆心、 1)当D2+E24F>0时,②表示以 以 为半径的圆; 2)当D2+E24F=0时,②表示一个点 x2+y2+Dx+Ey+F=0 为圆的一般方程吗? ① 3)当D2+E24F<0时,②不表示任何曲线. 当D2+E2-4F>0时,方程x2+y2+Dx+Ey+F=0 称为圆的一般方程.
比较二元二次方程Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0的系数 与圆的一般方程 x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0) 的系数可得出什么结论? ① 圆的一般方程①的特点: (1) x2、y2系数相同,且不等于零. (2) 没有xy这样的二次式 . (3) D2+E24F>0. 1.条件(1)、(2)和(3)合起来是二元二次方程① 表示圆的充要条件. 2.条件(1)、(2)是二元二次方程①表示圆的 必要条件,但不是充分条件;
圆的一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0 (D2+E24F>0) 例1 求下列圆的半径和圆心坐标: (1)x2+y2-8x+6y=0 (2)x2+y2+2by=0 答案:(1)圆心为(4,-3),半径为5; (2) b不为0时:圆心为(0,-b),半径为|b|. b为0时:坐标原点(0,0) 练习1.下列方程各表示什么图形 (1) x2+y22x+4y+6=0 (2) x2+y2+2axb2=0(a,b不同时为0) 因D2+E24F<0时,(1)不表示任何曲线.
∴ < t< 1 (2) r2= (D2+E2-4F)=-7t2+6t+1 =-7(t -)2+ ∴t= 时,r2最大, Smax=π r2max= 例2 已知方程x2+y2-2(t+3)x+2(1-4t2)y+16t4+9=0(1)t为何值时,方程表示圆;(2)当方程表示圆时,t取何值圆面积最大,并求此最大面积. (3)当方程表示圆时,求圆心的轨迹方程 解(1)D2+E2-4F=4(t+3)2+4(1-4t2)2-4(16t4+9) =4( -7t2+6t+1) >0
( < t< 1) ( < x< 4) 例2 已知方程x2+y2-2(t+3)x+2(1-4t2)y+16t4+9=0(1)t为何值时,方程表示圆;(2)当方程表示圆时,t取何值圆面积最大,并求此最大面积. (3)当方程表示圆时,求圆心的轨迹方程 解: (3)设圆心C(x,y),由方程知: 消去t得: y=4x2-24x+35
① >0 ② <0 将m=1代入② 不合题意,舍去. ∴ m= -3 例3 m是什么实数时,关于x 、y的方程 (2m2+m -1)x2+(m2-m+2)y2+m+2=0 表示一个圆? 解:方程表示一个圆: 由①得m=1或m= -3
圆的一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0 (D2+E24F>0) 例4. 求过三点O(0,0),M1(1,1), M2(4,2)的圆的方程,并求这个圆的半径和圆心坐标 解:设所求的圆的方程为 x2+y2十Dx+Ey+F=0. 解得F=0,D=8,E=6 于是得到所求圆的方程x2+y28x+6y=0. ∴圆的半径为5、圆心坐标是(4,-3)
例5 求经过A(4,2),B(-1,3)两点,且在两坐标轴上的四个截距之和为2的圆的方程.例5 求经过A(4,2),B(-1,3)两点,且在两坐标轴上的四个截距之和为2的圆的方程. 解:设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0 令y=0, 得x2+Dx+F=0. 圆在x轴上的截距之和为 X1+x2=-D 同理圆在y轴上的截距之和为y1+ y2=-E -D+ (-E)=2即D+ E= - 2 ① 又A(4,2)B(-1,3)在圆上: 16+4+4D+2E+F=0 ② 1+9-D+3E+F=0 ③ 将①② ③联立得 :D=-2,E=0,F=-12 ∴圆的方程: x2+y2-2x -12=0
圆的一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0 (D2+E24F>0) 解:在给定的坐标系里,设点M(x,y)是曲线上的任意一点,也就是点M属于集合 由两点间的距离公式,得 C 例6. 已知一曲线是与定点O(0,0),A(3,0)距离的比是 的点的轨迹, 求此曲线的轨迹方程,并画出曲线 y M x A O 化简得 x2+y2+2x3=0 ① 这就是所求的曲线方程. 把方程①的左边配方,得(x+1)2+y2=4. 所以方程②的曲线是以C(1,0)为圆心,2为半径的圆
小结: 1.圆的一般方程的定义及特点; 2.用配方法求出圆的圆心坐标和半径; 3.用待定系数法,导出圆的方程.
作业: 书P90 习题7.6 3--8
例2小结: 1.用待定系数法求圆的方程的步骤: (1)根据题意设所求圆的方程为标准式或一般式; (2)根据条件列出关于a、b、r或D、E、F的方程; (3)解方程组,求出a、b、r或D、E、F的值,代入所设 方程,就得要求的方程. 2.关于何时设圆的标准方程,何时设圆的一般方程: 一般说来,如果由已知条件容易求圆心的坐标、半径或需 要用圆心的坐标、半径列方程的问题,往往设圆的标准方程; 如果已知条件和圆心坐标或半径都无直接关系,往往设圆的一 般方程.
圆的一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0 (D2+E24F>0) 1.对于圆的方程(xa)2+(yb)2=r2和x2+y2+Dx+Ey+F=0,针对圆的不同位置,请把相应的标准方程和一般方程填入下表: x2+y2=r2 x2+y2+F=0 (x-a)2+(y-b)2=a2+b2 x2+y2+Dx+Ey=0 x2+y2+Dx+F=0 (x-a)2+y2=r2 x2+(y-b)2=r2 x2+y2+Ey+F=0 (x-a)2+y2=a2 x2+y2+Dx=0 x2+(y-b)2=b2 x2+y2+Ey=0