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课件网) 2.1.2 圆的一般方程 第2章 1.掌握圆的一般方程及其特点,会由一般式求圆心和半径. 2.能根据某些具体条件,运用待定系数法求圆的一般方程,并能用圆的一般方程解决简单问题. 问题1:圆的标准方程是什么? 它是关于x,y的什么形式的方程? (x-a)2 +(y-b)2 =r2 (r>0) (a,b)为圆心, r为半径 x2 +y2 =r2 圆心在原点 二元二次方程 问题2:一般地,圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2展开后,会得出怎样的形式? (x-1)2+(y-2)2=4 x2+y2-2x+4y+1=0 (x-a)2+(y-b)2=r2 x2+y2-2ax-2by+a2+b2-r2=0 x2+y2+Dx+Ey+F=0 能否将形式写得更简单一点呢? 问题3:反过来,方程x2+y2+Dx+Ey+F=0是否表示圆呢 将方程左边配方,并把常数项移到右边,得 方程无实数解,所以不表示任何图形. 表示以( )为圆心, 以 为半径的圆. D2+E2-4F >0, =0, <0, (x-a)2+(y-b)2=r2 >0 方程只有一组解 ,表示一个点( ). 方程x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)叫作圆的一般方程. 提醒 ①关于x,y的二元二次方程,x2与y2系数都是1; ②没有xy这样的二次项; ③圆心为( , ),半径为 . 标准方程 一般方程 方程 代数特征 系数 圆心 半径 问题4:圆的标准方程与圆的一般方程各有什么特点呢? 平方和 特殊的二元二次方程 (a,b) r 例1 已知△ABC的三个顶点为A(4,3),B(5,2),C(1,0),求△ABC外接圆的方程. 解:设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0, ∵点A,B,C在所求的圆上,∴, 解得, 故所求圆的方程是x2+y2-6x-2y+5=0. 有其他解法吗? 例1 已知△ABC的三个顶点为A(4,3),B(5,2),C(1,0),求△ABC外接圆的方程. 法二:设所求圆的方程为(x – a)2 + (y – b)2 = r2 , ∵点A,B,C在所求的圆上,∴, 解得, 故所求圆的方程是(x – 3)2 + (y – 1)2 =5 . 待定系数法(求圆的标准方程) 例1 已知△ABC的三个顶点为A(4,3),B(5,2),C(1,0),求△ABC外接圆的方程. 法三:由题可知AB的中垂线方程为y-=x-, BC的中垂线方程为y-1=-(x-3), 联立两条中垂线方程解得△ABC外接圆的圆心坐标为(3,1), 则该外接圆的半径r==, 故所求圆的方程是(x – 3)2 + (y – 1)2 =5. 几何法 归纳总结 求圆的方程的方法 1.待定系数法: (1)根据题意,选择标准方程或一般方程; (2)根据条件列出关于 a,b,r 或 D,E,F 的方程组; (3)解出 a,b,r 或 D,E,F 得到标准方程或一般方程. 2.几何法: 充分利用了圆的性质:“弦的中垂线过圆心”.通过求两条弦的中垂线的交点求出圆心,再求出半径后写出圆的标准方程 例2 已知点M(x,y)到两个定点A(-3,0),B(3,0)的距离之比为2,求x,y满足的关系式,并指出满足条件的点M所构成的曲线. 解:依题意有,即, 化简整理得x2+y2-10x+9=0(*), 反过来可验证当x,y满足(*)时,点M到点A,B的距离之比为2, 因此x,y满足的关系式为x2+y2-10x+9=0,即(x-5)2+y2=16, 因此满足条件的点M所构成的曲线为以点(5,0)为圆心,4为半径的圆. 满足条件的点M所构成的曲线即为动点M的轨迹,对应的方程即为动点M的轨迹方程. 解:由图可知点A(-18,0),B(18,0),P(0,6), 设圆拱所在圆的方程是x2+y2+Dx+Ey+F=0, ∵点A,B,P在所求的圆上,∴,解得, 故圆拱所在圆的方程是x2+y2+48y-324=0, 将点P2的横坐标x=6代入上述方程得y=-24+12≈5.39, 答:支柱A2P2的长约为5.39m. 例3 某圆拱梁的示意图如图所示.该圆拱的跨度AB是36m,拱高OP是6m,在建造时,每隔3m需要一个支柱支撑,求支柱A2P2的长(精确到0.01m). 归纳总结 解应用题的步骤 (1)建模. (2)转化为数学问题求解. (3)回归实际问题,给出结论. 1.已知圆x2+y2+Dx+Ey+F=0的圆心坐标为(-2,3),则D,E分别为( ) ... ...