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课件网) 2.1.1 圆的标准方程 1.根据圆的定义掌握圆的标准方程. 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. 自古以来,人们对象征着团圆、和谐、美满的中秋圆月情有独钟.有诗云:“明月四时好,何事喜中秋.瑶台宝鉴,宜挂玉宇最高头.放出白毫千丈,散作太虚一色,万象入吾眸.星斗避光彩,风露助清幽.”圆是完美的图形. 问题1:圆是怎样定义的?确定它的要素又是什么呢?各要素与圆有怎样的关系? 平面内到定点的距离等于定长的所有点的集合(或轨迹)叫作圆,定点称为圆心,定长称为圆的半径. 确定圆的因素:圆心和半径, 圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小. 问题2:已知圆心为A(a,b),半径为r,尝试推导出圆的方程. 设圆上任一点M(x,y),则|MA|=r, 由两点间的距离公式得r, 化简可得:(x-a)2+(y-b)2=r2. 知识归纳 圆的标准方程: ( x a ) 2 + ( y b ) 2 = r 2①,圆心 A (a,b),半径 r. 平面内圆
上的点
的坐标
满足方程①, 反之,以满足方程①的
为坐标的点
一定在圆
上. 因此,方程①是以点
为圆心,
为半径的圆的方程,称此方程为圆的标准方程. 例1 (多选)下列说法错误的是( ) A.圆(x-1)2+(y-2)2=5的圆心为(1,2),半径为5 B.圆(x+2)2+y2=b2(b≠0)的圆心为(-2,0),半径为b C.圆(x-)2+(y+)2=2的圆心为(,-),半径为 D.圆(x+2)2+(y+2)2=5的圆心为(2,2),半径为 ABD 半径为|b| 圆心为(-2,-2) 例2 (1)求与y轴相切,且圆心坐标为(-5,-3)的圆的标准方程. (2)求圆心在直线2x-y-3=0上,且过点A(5,2)和B(3,-2)的圆的标准方程. 解:(1)∵圆心坐标为(-5,-3),又与y轴相切, ∴该圆的半径为5, ∴该圆的标准方程为(x+5)2+(y+3)2=25. 直接法 (2)求圆心在直线2x-y-3=0上,且过点A(5,2)和B(3,-2)的圆的标准方程. (2)因为圆心在直线2x-y-3=0上,所以可设圆心坐标为(a,2a-3), 则圆的方程可设为(x-a)2+(y-2a+3)2=r2. 又∵圆过点A(5,2)和B(3,-2), ∴,解得, ∴所求圆的标准方程是(x-2)2+(y-1)2=10. 待定系数法 归纳总结 待定系数法求圆的标准方程的步骤: 思考:如图,点
,
,
( ,
)与圆
有什么样的位置关系?
,
,
与圆的半径
有什么关系? 点
在圆内,点
在圆上,点
在圆外.
,
,
. 点P(x0,y0) 与圆 C:(x-a)2+(y-b)2 = r2 的位置关系: 位置关系 图示 距离判断 方程判断 点 P 在圆上 |PC| = r (x0-a)2 + (y0-b)2 = r2 点 P 在圆外 点 P 在圆内 O x y C r P O x y C P O x y C P |PC| > r (x0-a)2 + (y0-b)2 > r2 |PC| < r (x0-a)2 + (y0-b)2 < r2 归纳总结 例3 已知圆的圆心M是直线2x+y-1=0与x-2y+2=0的交点,且圆过点P(-5,6),求圆的标准方程,并判断点A(2,2),B(1,8),C(0,5)是在圆上,在圆内,还是在圆外? 解:解方程组得∴圆心M的坐标为(0,1). 半径r=|MP|==5. ∴圆M的标准方程为x2+(y-1)2=50. ∵|AM|==
r,∴点C在圆外. 综上,圆的标准方程为x2+(y-1)2=50,点A在圆内,点B在圆上,点C在圆外. 判断点与圆的位置关系的方法: (1)只需计算该点与圆的圆心距离,与半径作比较即可; (2)把点的坐标代入圆的标准方程,判断式子两边的符号,并作出判断. 归纳总结 例4 一辆卡车宽1.6 m,要经过一个半圆形隧道(半径为3.6 m),则这辆卡车的平顶车篷篷顶距地面高度不得超过( ) A.1.4 ... ...