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第四章 圆与方程 4.1 圆的方程 教案

人教版新课标普通高中◎数学2必修(A版)

第四章圆与方程

4.1 圆的方程

教案A

第1课时

教学内容:4.1.1 圆的标准方程

教学目标

一、知识与技能

1.掌握圆的标准方程,能根据圆心、半径写出圆的标准方程;

2.会用待定系数法求圆的标准方程.

二、过程与方法

进一步发展能用解析法研究几何问题的能力,体现数形结合思想,

三、情感、态度与价值观

通过运用圆的知识解决实际问题的学习,从而激发学生学习数学的热情和兴趣.

教学重点、难点

教学重点:圆的标准方程.

教学难点:会根据不同的已知条件,利用待定系数法求圆的标准方程.

教学关键:根据圆的定义与两点间距离公式推导出圆的标准方程,把握圆的标准方程的结构特点及方程中参数的几何意义.

教学突破方法:求圆的标准方程最关键的是圆心及半径,要根据题目所给的具体条件,采用适当的方法求出圆心和半径,同时特别注意圆的几何性质在求解过程中的应用.教法与学法导航

教学方法:启发诱导法,讲练结合法.教学过程中,教师要引导学生把握圆的标准方程的结构特征,并能从圆的标准方程求出圆心与半径.通过适当的练习,使学生熟练掌握由待定系数法求圆的标准方程.

学习方法:自主讨论与练习穿插进行.

教学准备

教师准备:多媒体课件.

学生准备:圆的定义及性质.

教学过程

详见下页表格.

1

教师备课系统──多媒体教案

2 教学

环节

教学内容师生互动

设计

意图

复习

引入

在直角坐标系中,确定直线的基

本要素是什么?圆作为平面几何中

的基本图形,确定它的要素又是什么

呢?什么叫圆?在平面直角坐标系

中,任何一条直线都可用一个二元一

次方程来表示,那么圆是否也可用一

个方程来表示呢?如果能,这个方程

具有什么特征?

由学生回答,然后

引入课题.

设置

情境

引入

课题.

概念

形成

确定圆的基本条件为圆心和半

径,设圆的圆心坐标为A(a,b),

半径为r (其中a、b、r都是常数,

r>0).设M(x,y)为这个圆上任

意一点,那么点M满足的条件是(引

导学生自己列出)P = {M|MA| = r},

由两点间的距离公式让学生写出点

的坐标适合的条件

22

()()

x a y b r

-+-=,①

化简可得:222

––

x a y b r

+=

()().②

引导学生自己证明(x

–a)2 + (y–b)2 = r2为

圆的方程,得出结论.

方程②就是圆心为A

(a,b)半径为r的圆的

方程,我们把它叫做圆的

标准方程.

通过学

生自己

证明培

养学生

的探究

能力.

6–

4–

2–

–2 –

–4–

–55

A

M

O x

y

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3

续上表

应用

举例

例1 写出圆心为A (2,–3),半径长等于5的圆的方程,并判断点M 1(5,–7),2(5,1)M --是否在这

个圆上. 分析探求:可以从计算点到圆心的距离入手. 探究:点M (x 0,y 0)与圆(x – a )2 + (y – b )2 = r 2的关系的判断方法: (1)(x 0 – a )2 + (y 0 – b )2>r 2,点在圆外. (2)(x 0 – a )2 + (y 0 – b )2 = r 2,点在圆上. (3)(x 0 – a )2 + (y 0 – b )2 <r 2,点在圆内. 引导学生分析探究:

从计算点到圆心的距离入

手.

例1 【解析】圆心

是A (2,–3),半径长等

于5的圆的标准方程是 (x -2)2 + (y + 3)2 =25.

把M 1 (5,–7),M 2 (5-,–1) 的坐标代入方程(x –2)2 + (y +3)2 =25,左右两边相等,点M 1的坐标适合圆的方程,所以点M 1在这个圆上;把M 2 (5-,–1)的坐标代入方程(x – 2)2 + (y +3)2 =25,

左右两边不相等,点M 2

的坐标不适合圆的方程,所以M 2不在这个圆上. 通过实

例引导学生掌握求圆的标准

方程的两种方法. 例2 △ABC 的三个顶点的坐标是A (5,1),B (7,–3),C (2,– 8),求它的外接圆的方程. 【解析】设所求圆的方程是 (x – a )2 + (y – b )2 = r 2. ① 因为A (5,1),B (7,–3),C (2,– 8) 都在圆上,所以它们的坐标都满足方程①. 于是

222222

222(5)(1)(7)(3)(2)(8).a b r a b r a b r -+-=-+--=-+--=?????

,,

解此方程组,得22325.a b r ==-=??

???

,,

所以,△ABC 的外接圆的方程是

师生共同分析:从圆的标准方程(x – a )2 + (y – b )2 = r 2可知,要确定圆的标准方程,可用待定系数法确定a 、b 、r 三个参数,(学生自己运算解决).

教师备课系统──多媒体教案

4 (x– 2)2 + (y +3)2 =25.

续上表

应用举例

例3已知圆心为C的圆C经过

点A(1,1)和B(2,–2),且圆心

在l : x –y + 1 = 0上,求圆心为C的

圆的标准方程.

比较例2、例3可得出△ABC外

接圆的标准方程的两种求法:

①根据题设条件,列出关于a、b、

r的方程组,解方程组得到a、b、r

的值,写出圆根据确定圆的要素,以

及题设条件,分别求出圆心坐标和半

径大小,然后再写出圆的标准方程.

师生共同分析:如图

确定一个图只需确定圆心

位置与半径大小.圆心为

C的圆经过点A(1,1)

和B(2,–2),由于C与

A、B两点的距离相等,所

以C在线段AB的垂直平

分线l′上,又C在直线l

上,因此C是直线l与直

线l′的交点,半径长等于

|CA|或|CB|.(教师板书解

题过程)

例3 【解析】因为A (1,

1),B (2,– 2),所以线

段AB的中点D的坐标为

3

2

1

2

-),直线AB的

斜率k AB =

21

21

--

-

= –3,

因为线段AB的垂直

平分线l′的方程是

y +113

()

232

x

=-,

即x –3y–3 = 0.

圆心C的坐标是方程

330

10

x y

x y

--=

-+=

?

?

?

的解.

解此方程组,得

3

2.

x

y

=-

=-

?

?

?

,所以圆心C的

坐标是(–3,–2).

圆心为C的圆的半径

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5

r =|AC |=22

(13)(12)+++= 5. 所以,圆心为C 的圆的标准方程是 (x + 3)2 + (y +2)2 =25.

续上表

归纳总结 1.圆的标准方程.

2.点与圆的位置关系的判断方法. 3.根据已知条件求圆的标准方程的

方法.

教师启发,学生自己比较、归纳.

形成知识体 系.

课堂作业

1. 写出下列方程表示的圆的圆心和半径

(1)x 2 + (y + 3)2 = 2; (2)(x + 2)2 + (y –1)2 = a 2 (a≠0).

【解析】(1)圆心为(0,–3),半径为2 ;

(2)圆心为(–2,1),半径为|a |.

2. 圆心在直线x –2y –3 = 0上,且过A (2,–3),B (–2,–5),求圆的方程. 【解析】设所求的圆的方程为(x -a )2 + (y –b )2 = r 2,

由条件知 2222

230(2)(3)(2)(5)a b a b a b --=???-++=+++??,

解方程组得a = –1,b = –2.

即所求的圆的方程为(x + 1)2 + (y + 2)2 = 10. 3. 已知三点A (3,2),B (5,–3),C (–1,3),以P (2,–1)为圆心作一个圆,使A 、B 、C 三点中一 点在圆外,一点在圆上,一点在圆内,求这个圆的方程.

【解析】要使A 、B 、C 三点中一点在圆外,一点在圆上,一点在圆内,则圆的半径是|P A |、|PB |、|PC |的中间值.因为|P A |<|PB |<|PC |,所以圆的半径

r =22)31()52(+-+-=13.

故所求的圆的方程为(x –2)2 + (y + 1)2 = 13.

第2课时

教学内容:4.1.2 圆的一般方程 教学目标

一、知识与技能

1. 在掌握圆的标准方程的基础上,理解记忆圆的一般方程的代数特征,由圆的一

教师备课系统──多媒体教案

6

般方程确定圆的圆心半径.掌握方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0表示圆的条件;

2. 能通过配方等手段,把圆的一般方程化为圆的标准方程.能用待定系数法求圆的方程.

二、过程与方法

经历对方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0表示圆的条件的探究,提高发现及分析解决问题的实际能力.

三、情感、态度与价值观

感受几何和代数的完美结合,提高学习兴趣. 教学重点、难点

教学重点:圆的一般方程的代数特征,一般方程与标准方程间的互化,根据已知条件确定方程中的系数D 、E 、F .

教学难点:对圆的一般方程的认识、掌握和运用王新敞

教学关键:引导学生掌握利用待定系数法求确定方程中的系数D 、E 、F ,特别注意应用圆的几何性质确定.

教学突破方法:使学生在理解圆的一般方程与标准方程的基础上,掌握求圆的一般方程的基本方法,强调圆的几何性质的应用. 教法与学法导航

教学方法:问题教学法,讨论法,练习法.通过提出问题,学生思考并体会确定圆的一般方程中系数的方法.

学习方法:自主探究与练习相结合. 教学准备

教师准备:多媒体、实物投影仪王新敞

学生准备:圆的标准方程的相关知识. 教学过程

教学 环节

教学内容 师生互动

设计 意图

复习

引入

问题:求过三点A (0,0),B (1,1),C (4,2)的圆的方程. 师生讨论:利用圆的标准方程显然有些麻烦,用直线的

知识解决又有其简单的局限性,那么

有没有其他的解决

方法呢?带着这个问题我们来共同研究圆的方程的另一种形式——圆的一般方程. 设置 情境 引入 课题.

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7

续上表

概念 形成 1. 圆的一般方程的由来 圆的标准方程:(x

-a )2+(y -b )2=r 2

,圆心(a ,b ),半径r .把圆的标准方程展开,并整理:x 2+y 2-2ax -2by +a 2+b 2-r 2=0

反过来给出一个形如x 2+y 2+Dx +Ey +F =0的方程,它表示的曲线一定是圆吗? 把x 2+y 2+Dx +Ey +F=0配方,得

222

2

4()()2

2

4

D E D E F

x y +-+

++

=

取22222D a E b F a b r =-=-=+-,,, 得2

2

0x y Dx Ey F ++++=, ① 这个方程是圆的一般方程.

(1)当0422>-+F E D 时,方程①表

示以(-2

D ,-2

E )为圆心,F

E D 4212

2-+为半径的圆;

(2)当0422=-+F E D 时,方程只有

实数解2D x -=,2E

y -=,即只表示一个点

(-2

D ,-2

E );

(3)当0422<-+F E D 时,方程没有

实数解,因而它不表示任何图形.

综上所述,方程

02

2=++++F Ey Dx y x 表示的曲线不一定是圆.只有当2

2

40D E F +->时,它表示的曲线才是圆,我们把形如

022=++++F Ey Dx y x 的表示圆的方程称

教师可让同学自己完成从标准方程到一般方程的展开.

(配方过程由学生去完成)这个方程是不是表示圆? 师:圆的一般方程有什么特点:

(启发学生归纳)

(1)①x 2和y 2的系

数相同,不等于0.

②没有xy 这样的二次项.

(2)圆的一般方程中有三个特定的系数D 、E 、F ,因此只要求出这三个系数,圆的方程就确定了. (3)与圆的标准方程相比较,它是一种特殊的二元二次方程,代数特征明显,圆的标准方程则指出了圆心坐标与半径大小,几何特征较

通过学生自己

推导出圆的一

般方

程,并

观察归

纳出圆的一般

方程的特点.

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8 为圆的一般方程.明显.

续上表

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9

应用 举例

例1 判断下列二元二次方程是否表示圆的方程?如果是,请求出圆的圆心及半

径.()()2222

14441290244412110.

x y x y x y x y +-++=+-++=;

例2 求过三点A (0,0),B (1,1),

C (4,2)的圆的方程,并求这个圆的半径

长和圆心坐标. 例2 【解析】设所求的圆的方程为: 220x y Dx Ey F ++++=,

(0,0),(11A B ,),C(4,2)在圆上,所以它们的

坐标是方程的解.把它们的坐标代入上面的方程,可以得到关于F E D ,,的三元一次方程组,即02042200F D E F D E F =+++=+++=?????,,,

解此方程组,可得0,6,8==-=F E D . ∴所求圆的方程为06822=+-+y x y x .

224, 3.

221452D F r D E F -=-=-=+-=;得圆心坐标为(4,-3). 或将06822=+-+y x y x 左边配方化为圆

的标准方程,25)3()4(22=++-y x ,从而

求出圆的半径5=r ,圆心坐标为(4,-3).

学生自己分析探求解决途径:①用配方法将其变形化成圆的标准形式.

②运用圆的一般方程的判断方法求解.但是,要注意对于

()2214441290x y x y +-++=来说,这里的先把二次项系数化为1.得D =-1,E =3,

F =

4

9

. 例2 师生讨论待定系数法方程的选择

【分析】据已知条件,很难直接写出圆的标准方

程,而圆的一般方程则需确定三个系数,而条件恰给出三点坐标,不妨试着先写出圆的一般方程.

续上表

教师备课系统──多媒体教案

10

例3 已知线段AB的端点B的坐标是(4,3),

端点A在圆上()22

14

x y

++=运动,求线段

AB的中点M的轨迹方程.

【解析】设点M的坐标是(x,y),点A的坐

标是(x0,y0),由于点B的坐标是(4,3),

且中点M的坐标为

2

4

+

=

x

x,y

2

3

+

=

y

,即

x0=2x+4,y0=2y-3.①

因为点A在圆()22

14

x y

++=上运动,所以点

A的坐标满足方程()22

14

x y

++=,即

()22

00

14

x y

++=,②

把①代入②,得()()

22

241234,

x y

-++-=

22

3

1.

2

y

????

+-=

? ?

????

3

整理,得x-

2

所以,点M的轨迹是以

33

22

??

?

??

,为圆心,1为

半径的圆

学生讨论交流,归

纳得出使用待定

系数法的一般步

骤:

(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,代

入标准方程或一

般方程.

例3师生讨论分

析:如图点A运动

引起点M运动,而

点A在已知圆上

运动,点A的坐标

满足方程

()22

14

x y

++=.

建立点M与点A

坐标之间的关系,

就可以建立点M

的坐标满足的条

件,求出点M的轨

迹方程.

续上表

A

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11

归纳

总结

1.对方程022=++++F Ey Dx y x 的讨论

(什么时候可以表示圆). 2.与标准方程的互化.

3.用待定系数法求圆的方程. 4.求与圆有关的点的轨迹.

师生互动归纳总结.

形成知识体系.

课堂作业

1. 若圆x 2+y 2-2kx -4=0关于直线2x -y +3=0对称,则k =( ) A .

2

3

B . 2

3

-

C . 3

D . -3

2. 圆x 2+y 2-2x +6y +8=0的面积为( ) A . 8π B . 4π C . 2π D . π

3. 方程x 2+y 2+2ax +2by +a 2+b 2=0表示的图形为( ).

A . 以点(a ,b )为圆心的圆

B . 以(a ,-b )为圆心的圆

C . 以点(-a ,b )为圆心的圆

D . 以(-a ,-b )为圆心的圆

4. 当点P 在圆x 2+y 2=1上运动时,它与定点Q (3,0)的连线PQ 的中点的轨迹方程为 .

5. 圆2x 2+2y 2+3x +4y -6=0的圆心坐标为 ,半径为 .

6. 已知圆C 过三点O (0,0)、A (1,0)、B (0,-1),求圆C 的方程. 参考答案:1. B 2. C 3. D 4. 12322

=+??? ?

?-y x 5. ??? ??--1,43,

4

73

6. x 2+y 2-x +y =0

教案 B

第1课时

教学内容:4.1.1 圆的标准方程 教学目标

1.掌握圆的标准方程的形式特点.

2.能根据圆心坐标、半径熟练写出圆的标准方程. 3.能从圆的标准方程求出它的圆心和半径. 教学重点、难点

教学重点:圆的标准方程.

教学难点:根据条件建立圆的标准方程. 教学过程

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12

一、设置情境

在初中的几何课本中,大家对圆的性质就比较熟悉,首先来回顾一下圆的定义. 平面内与定点距离等于定长的点的集合是圆,定点就是圆心,定长就是半径. 二、新课教学

按照求解曲线方程的一般步骤来求解圆的方程. (一)圆的标准方程: (x -a )2+(y -b )2=r 2, 其中圆心坐标为(a ,b ),半径为r .

方程推导:如右图,设M (x ,y )是圆上任意一点,根据定义,点M 到圆心C 的距离等于r ,所以圆C 就是集合}.|| {r MC M P ==由两点间的距离公式,点M 适

合的条件可表示为22

()()x a y b r -+-=,

把①式两边平方,得(x -a )2+(y -b )2=r 2, 当圆心在原点,这时圆的方程是:x 2+y 2=r 2.

小结:由圆的标准方程知道,只要知道圆的圆心、半径就可以写出圆的方程. 课堂练习:

1.写出下列各圆的方程 ⑴圆心在原点,半径是3; ⑵圆心在点C (3,4),半径是5; ⑶圆心在点C (8,-3),经过点P (5,1).

2.说出下列圆的圆心、半径 (1)(x -2)2+(y +3)2=25; (2)(x +2)2+(y -1)2=36; (3)x 2+y 2=4.

3.判断下列各点与圆(x +1)2+(y -1)2=4的位置关系: ①A (1,1);②B (0,1);③C (3,1).

小结:点P (x 0,y 0)与(x -a )2+(y -b )2=r 2的位置关系是 (x 0-a )2+(y 0-b )2=r 2等价于点P 在圆上; (x 0-a )2+(y 0-b )2>r 2等价于点P 在圆外; (x 0-a )2+(y 0-b )2<r 2等价于点P 在圆内. (二)例题讲解

例1 求以C (1,3)为圆心,并且和直线3x -4y -7=0相切的圆的方程. 回忆初中直线与圆的位置关系:

①设圆心到直线的距离d ,圆的半径为r ,则d >r 等价于直线与圆相离;d =r 等价于直线与圆相切;d <r 等价于直线与圆相交.

②从交点个数来看:直线与圆没有交点等价于直线与圆相离;直线与圆只有一个点等价于直线与圆相切;直线与圆有两个点等价于直线与圆相交.

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13

③从方程的观点来看:由圆的方程与直线的方程消去y (或x )后得到一个一元二

次方程,用判别式Δ与0的大小来判别:Δ>0等价于直线与圆相交;Δ=0等价于直线与圆相切;Δ<0等价于直线与圆相离.

【解析】因为圆C 和直线3x -4y -7=0相切,所以半径r 等于圆心C 到这条直线的距离.

根据点到直线的距离公式,得2

2

31437165

3(4)

r ?-?-=

=

+-,

因此,所求的圆的方程是22

256

(1)(3).25

x y -+-=

说明直线和圆相切的性质是解决圆的问题重要知识.

例2 已知圆的方程是x 2+y 2=r 2,求经过圆上一点M (x 0, y 0)的切线的方程. 【解析】如图,设切线的斜率为k ,半径OM 的斜率为k 1,因为圆的切线

垂直于过切点的半径,于是1

1

k k -

=, 0

0001,y x k x y k -=∴=

. 经过点M 的切线方程是:0

000

()x y y x x y -=-

-, 整理得:22

0000.x x y y x y +=+

因为点M (x 0,,y 0)在圆上,所以22200

x y r +=, 所求切线方程为:200.x x y y r +=

当点M 在坐标轴上时,上述方程同样适用. 猜测:已知圆的方程是(x -a )2+(y -b )2=r 2

,则经过圆上一点M (x 0, y 0)的切线的方程是(x -a ) (x 0-a )+(y -b ) (y 0-b )=r 2.

说明:例2结论要求学生熟记,一题多解. 例3 右图是某圆拱桥的一孔圆拱的示意图.该圆拱跨度AB =20m ,拱高OP =4m ,在建造时每隔4m 需用一个支柱支撑,求支柱A 2P 2的长度(精确到0.01m ).

【解析】建立直角坐标系如右图所示. 圆心在y 轴上,设圆心的坐标是(0,b ),圆的半径是r ,那么圆的方程是x 2+(y

M (x 0, y 0

)

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14

-b )2=r 2.

因为P 、B 都在圆上,所以它们的坐标(0,4)、(10,0)都是这个圆的方程的解.于是得到方程组.

222222

0(4)10(0)b r b r ?+-=??+-=??,

解得b =-10.5, r 2=14.52. 所以这个圆的方程是:x 2+(y +10.5)2=14.52. 把点P 的横坐标x =-2代入圆方程得

2

2

14.5(2)10.5 3.86(m).y =---=

答:支柱A 2P 2的长度约为m 86.3.

说明:例3一方面让学生进一步熟悉求曲线方程的一般步骤,另一方面了解待定系数法确定曲线方程的思路. (三)课堂练习

1. 圆x 2+y 2=1上的点到直线3x +4y -25=0的最小距离是__________.

2. 直线3x -4y +17=0被(x -2)2+(y -2)2=25所截得的弦长是_____________. 三、归纳总结 基本知识

1.圆的标准方程的结构特点.

2.点与圆的位置关系的判断方法.

3. 求圆的标准方程的方法:①待定系数法;②代入法. 思想方法:数形结合,解析法,图形法. 四、布置作业

P120-121练习:1,2,3,4.

第2课时

教学内容:4.1.2 圆的一般方程 教学目标

1.掌握圆的一般方程的形式特点及与标准方程互化; 2.掌握二元二次方程表示圆的充要条件; 3.进一步熟悉并掌握待定系数法. 教学重点、难点

教学重点:圆的一般方程应用. 教学难点:待定系数法. 教学过程

人教版新课标普通高中◎数学2 必修(A 版)

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一、设置情境

1. 求下列各圆的标准方程

(1)圆心在直线y =-x 上,且过两点(2,0),(0,-4);

(2)圆心在直线2x +y =0上,且与直线x +y -1=0相切于点(2,-1); (3)圆心在直线5x -3y =8上,且与坐标轴相切. 答案:(1)(x -3)2+(y +3)2=10;(2)(x -1)2+(y +2)2=2;(3)(x -4)2+(y -4)2=16.

2. 已知圆x 2+y 2=25,求:

(1)过点A (4,-3)的切线方程;(2)过点B (-5,2)的切线方程. 答案(1)4x -3y -25=0(2)21x -20y +145=0或x =-5. 3. 圆的标准方程及其应用回顾:

(x -a )2+(y -b )2=r 2其中圆心坐标为(a ,b ),半径为r . 变形圆的标准方程 x 2+y 2-2ax -2by +a 2+b 2-r 2=0, 由此可见,任一个圆的方程都可以写成下面的形式:

x 2 + y 2 + Dx + Ey + F = 0, ①

反过来,我们研究形如①的方程的曲线是不是圆. 将①的左边配方,整理得

222

2

4()()2

2

4

D E D E F

x y +-+

++

=

, ②

(1)当D 2+E 2-4F >0时,比较方程②和圆的标准方程,可以看出方程①表示以

(-D /2,-E/2)为圆心,半径为

F E D 42

1

22-+的圆. (2)当D 2+E 2-4F =0时,方程①只有实数解x =-D/2,y =-E/2,所以表示一

个点(-D /2,-E /2).

(3)当D 2+E 2-4F <0时,方程①没有实数解,因而它不表示任何图形. 二、解决问题

1. 圆的一般方程:

x 2 + y 2 + D x + Ey + F = 0(D 2+E 2-4F >0),其中圆心(―D /2,―E /2),半径为F E D 42

1

22-+. 2. 二元二次方程表示圆的充要条件: 由二元二次方程的一般形式: Ax 2+Bxy +Cy 2+Dx +Ey +F =0

和圆的一般方程x 2 + y 2 + Dx + Ey + F = 0的系数比较, (1)x 2和y 2的系数相同,且不等于0,即A =C ≠0; (2)没有xy 项,即B=0; (3)D 2+E 2-4AF >0. 练习:

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1. 下列方程各表示什么图形? (1)x 2 + y 2 = 0;

(2)x 2 + y 2 -2x + 4y -6 = 0; (3)x 2 + y 2 + 2ax -b 2 = 0. 2. 求下列各圆的圆心与半径. (1)x 2 + y 2 -6y = 0; ⑵x 2 + y 2 + 2by = 0;

⑶x 2 + y 2 -4x + 6y -12= 0. 三、反思应用

例1 求过三点O (0,0)、M 1(1,1)、M 2(4,2)的圆的方程,并求这个圆的半径和圆心坐标.

【解析】设所求圆的方程为x 2 + y 2 + Dx + Ey + F = 0, 用待定系数法,根据所给条件来确定D 、E 、F ,

因为O 、M 1、M 2在圆上,所以它们的坐标是方程的解.把它们的坐标依次代入上面的方程,可得

02042200F D E F D E F =+++=+++=?????,,, 解得860D E F =-==??

???

,,, 于是所求圆方程为:x 2+y 2-8x +6y =0. 化成标准方程为:(x -4)2+[y -(-3)]2=52, 所以圆半径r =5,圆心坐标为(4,-3).

说明:例4要求学生进一步熟悉待定系数法,并能将圆的一般方程化成标准形式,并求出相应半径与圆心半径.

例2 已知一曲线是与两个定点O (0,0)、A (3,0)距离的比为1/2的点的轨迹,求此曲线的方程,并画出曲线.

【解析】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

}.2

1

|||||{==AM OM M P

由两点间的距离公式,点M 所适合的条件可以表示为

2

1

)3(2

222=

+-+y x y x , ① 将①式两边平方,得4

1

)3(2222=+-+y x y x

化简得x 2+y 2+2x -3=0, ② 化为标准形式得:(x +1)2+y 2 = 4.

所以方程②表示的曲线是以C (-1,0)为圆心,2

为半径的圆,它的图形如图所

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示.

例3 求过原点及点A (1,1)且在x 轴上截得的线段长为3的圆的方程.

【解析】设所求圆的方程为:x 2 + y 2 + Dx + Ey + F = 0,则

=020F D E F +++=??

?,

又圆被x 轴上截得的线段长为3,即|D |=3 ∴D =±3,当D =3时,E =-5,F =0;当D =-3时,E =1,F =0. 故所求的圆的方程为:x 2 + y 2 + 3x -5y = 0或x 2 + y 2 -3x +y = 0. 课堂练习:P123练习:1,2,3. 四、课堂小结

1.圆的一般方程的结构特点.

2 用配方法化一般方程为标准方程. 3.用待定系数法求圆的方程王新敞

4.求与圆有关的点的轨迹方程. 五 布置作业

P124习题4.1A 组:1,2,3,4.

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