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例1:求圆方程

圆的方程及直线与圆的位置关系 · 高一
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 求圆的方程即确定圆心坐标 $(a,b)$ 和半径 $r$,从而写出 $(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$。

从哪来 基于两点间距离公式确定半径,利用交点性质确定圆心位置(如弦的中垂线交点)。

为什么 圆是到定点(圆心)距离等于定长(半径)的点的集合。设圆心为 $(a,b)$,圆上任意点 $(x,y)$ 到圆心距离恒为 $r$,由两点间距离公式 $\sqrt{(x-a)^2+(y-b)^2}=r$ 平方即得标准方程。

几何直观法
画图找圆心。 适合视觉型、空间想象力强的学生。 步骤:1. 画出已知点或弦;2. 作弦的中垂线(利用垂直平分线性质,圆心必在此线上);3. 两条中垂线交点即圆心;4. 量取或计算圆心到已知点距离得半径。
代数待定系数法
设方程解方程组。 适合逻辑严密、擅长代数运算的学生。 步骤:1. 设圆方程为 $(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$;2. 将已知点坐标代入,得到关于 $a,b,r$ 的方程组;3. 解方程组求出参数;4. 回代写出方程。
一般式转化法
利用 $x^2+y^2+Dx+Ey+F=0$。 适合基础薄弱、喜欢直接套公式的学生。 步骤:1. 设一般式 $x^2+y^2+Dx+Ey+F=0$;2. 代入已知点坐标,得到关于 $D,E,F$ 的线性方程组;3. 解线性方程组(比解非线性方程组简单);4. 直接写出一般式,或配方求圆心半径。
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练一道
基础题
已知圆过点 $A(1,0)$,$B(0,1)$,且圆心在直线 $x+y=2$ 上,求圆的方程。
变式
已知圆过原点 $O(0,0)$ 和点 $P(2,4)$,且圆心在 $y$ 轴上,求圆的方程。
试试手自己判
检测题
求过点 $A(2,3)$ 和 $B(4,1)$,且圆心在 $x$ 轴上的圆的方程。
看答案和判分标准
答案:$(x-5)^2+y^2=10$
判对标准:
1. 正确设出圆心 $(a,0)$(1分);
2. 列出距离相等方程 $(a-2)^2+(0-3)^2 = (a-4)^2+(0-1)^2$ 并正确解得 $a=5$(2分);
3. 正确计算 $r^2=10$ 并写出最终方程(1分)。
若圆心设为 $(0,b)$ 或计算错误,不得分。
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