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课件网) 2.1.1 圆的标准方程 第2章 1.掌握圆的定义及标准方程. 2.会求圆的标准方程,能准确判断点与圆的位置关系. 3.能用圆的标准方程解决一些实际应用问题. 问题2:初中学习的圆的定义是什么? 圆心 动态:在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A所形成的图形叫做圆. 静态:平面内到所有到定点的距离等于定长的点的轨迹叫圆. 集合 问题1:确定一个圆的基本要素是什么? 半径 (位置) (大小) x y O 平面直角坐标系 圆心坐标 半 径 圆上点的坐标满足的关系式 圆的方程 以定点O为圆心,定长r为半径,画出一个圆. 1、建系如图; 2、设点P(x, y)为圆上任意一点; 3、限定条件|PO|= r 4、代点; 5、化简. r 两边平方,得 (3)根据 公式,得 问题3:若一个圆的圆心为C(a, b), 半径为r, 那么如何求此圆的方程 (1)对于圆C上任意一点P(x, y)满足什么条件? |PC|= r O C P(x,y) x (a,b) ① (2)你能用描述法来表示圆上所有点的集合吗? P={P||PC|= r} 两点间距离 方程①. 圆上任意点P的坐标 满足 P的坐标满足方程① 点P在圆心为C的圆上 方程(x a)2+(y b)2=r2(r>0)叫作以点(a,b)为圆心, r为半径的圆的标准方程. 问题4:圆上的点是否都适合方程①?适合方程①的坐标的点是否都在圆上? ① 圆的标准方程 问题5:如何确定点P(x0, y0)与圆(x a)2+(y b)2=r2的位置关系? |PC|
r 点在圆上 点在圆外 点在圆内 位置关系 图形 几何条件 代数形式 P C C P C P 例1 求圆心是C(2,-3),且经过坐标原点的圆的方程. 解:∵圆C经过坐标原点, ∴圆C的半径是, 因此所求圆的方程是(x-2)2+(y+3)2=13. 例2 求满足下列条件的圆的标准方程: (1)圆心是(4,0),且过点(2,2); (2)圆心在y轴上,半径为5,且过点(3,-4). 解:(1)r2=(2-4)2+(2-0)2=8, ∴圆的标准方程为(x-4)2+y2=8. (2)设圆心为(0,b),则(3-0)2+(-4-b)2=52, 解得b=0或b=-8, ∴圆心为(0,0)或(0,-8), 又r=5,∴圆的标准方程为x2+y2=25或x2+(y+8)2=25. 归纳总结 求圆的标准方程的方法 (1)直接法: 根据已知条件,直接求出圆心坐标和圆的半径,然后写出圆的方程. (2)待定系数法: ①根据题意,设出标准方程; ②根据条件,列关于a,b,r的方程组; ③解出a,b,r,代入标准方程. 解:由题意,点A在圆C上或圆C的外部, ∴(1-a)2+(2+a)2≥2a2, ∴2a+5≥0, ∴a≥-, 又a≠0,∴a的取值范围为[-,0)∪(0,+∞). 例3 已知点A(1,2)不在圆C:(x-a)2+(y+a)2=2a2的内部,求实数a的取值范围. 例4 已知隧道的截面是半径为4m的半圆,车辆只能在道路中心线一侧行驶,一辆宽为2.7m,高为3m的货车能不能驶入这个隧道? 解:以某一截面半圆的圆心为坐标原点,半圆的直径AB所在直线为x轴,建立直角坐标系, 那么半圆的方程为x2+y2=16(y≥0), 将x=2.7代入得<3, 即在离中心线2.7m处,隧道的高度低于货车的高度, 因此货车不能驶入这个隧道. 回顾本节课,回答下列问题: (1)圆的标准方程是什么? (2)如何判断点与圆的位置关系? (3)求圆的标准方程的方法有哪些? 1.圆(x+1)2+(y-2)2=4的圆心、半径是(  ) A.(1,-2),4 B.(1,-2),2 C.(-1,2),4 D.(-1,2),2 2.点(5a+1,12a)在圆(x-1)2+y2=1的内部,则实数a的取值范围是(  ) D D 3.点P(1,3)与圆x2+y2=24的位置关系是(  ) A.在圆外 B.在圆内 C.在圆上 D.不确定 4.圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的标准方程是(  ) A.x2+(y-2)2=1 B.x2+(y+2)2=1 C.(x-1)2+(y-3)2=1 D.x2+(y-3)2=1 B A ... ...