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1、第四章圓與方程4.1圓的方程4.1.1圓的標準方程一石激起千層浪奧運五環(huán)福建土樓樂在其中小憩片刻生活掠影生活中,我們經(jīng)常接觸一些圓形,下面我們就一起來認識一下圓吧!1.推導出圓的標準方程.2.掌握圓的標準方程.(重點)3.能根據(jù)方程求出圓心及半徑.4.掌握標準方程的字母意義.5.能根據(jù)圓心、半徑寫出圓的標準方程,會用待定系數(shù)法求圓的標準方程.(難點)1.思考:在平面直角坐標系中,如何確定一個圓呢?分析:因此,確定一個圓的基本要素是圓心和半徑.顯然,當圓心與半徑大小確定后,圓就唯一確定了.1.圓的定義:平面內(nèi)到一定點的距離等于定長的點的
2、軌跡是圓.你看看我是怎么形成的!2.圓上點組成的集合:P={M(x,y)
3、
4、MC
5、=r}M(x,y)是圓上動點,C是圓心,r是半徑.·rCM如圖,在直角坐標系中,圓心C的位置用坐標(a,b)表示,半徑r的大小等于圓上任意點M(x,y)與圓心C(a,b)的距離.xC(a,b)M(x,y)rOy
6、MC
7、=r.則圓上所有點的集合P={M
8、
9、MC
10、=r}.把上式兩邊平方得:由兩點間的距離公式,點M適合的條件可表示為:注意:1.圓的標準方程2.若圓心為O(0,0),則圓的方程為:解:所求的圓的標準方程是把點例1寫出圓心為A(2,-3),半徑長等
11、于5的圓的方程,并判斷點,是否在這個圓上.的坐標代入方程左右兩邊相等,點M1的坐標適合圓的方程,所以點在這個圓上.AxyOM2M1把點的坐標代入方程左右兩邊不相等,點M2的坐標不適合圓的方程,所以點不在這個圓上.AxyoM1M3M2如果設(shè)點M到圓心的距離為d,則可以看到:(2)點在圓內(nèi)dr.(1)點在圓上d=r;點與圓的位置關(guān)系【提升總結(jié)】d>rd=rd<r例2的三個頂點的坐標分別是A(5,1),B(7,-3),C(2,-8),求它的外接圓的方程.解:設(shè)所求圓的方程為:因為A(5,1),B(7,-3),C(2,
12、-8)都在圓上,所以它們的坐標都滿足方程,于是所以所求圓的方程為例3已知圓心為C的圓經(jīng)過點A(1,1)和B(2,-2),且圓心C在直線l:x-y+1=0上,求圓心為C的圓的標準方程.xyOCA(1,1)B(2,-2)解:因為A(1,1)和B(2,-2),所以線段AB的中點D的坐標為直線AB的斜率:因此線段AB的垂直平分線l′的方程是即x-3y-3=0.xyOCA(1,1)B(2,-2)Dl¢解方程組得所以圓心C的坐標是圓心為C的圓的半徑長所以,圓心為C的圓的標準方程是比較例2和例3,你能歸納求任意△ABC外接圓的方程的兩種方法嗎?兩種
13、方法:待定系數(shù)法;數(shù)形結(jié)合法.1.若點(1,1)在圓(x-a)2+(y+a)2=4的內(nèi)部,則實數(shù)a的取值范圍是()A.-1<a<1B.0<a<1C.a>1或a<-1D.a=±1A2.已知A(0,-5),B(0,-1),則以線段AB為直徑的圓的方程是()A.(x+3)2+y2=2B.x2+(y+3)2=4C.(x+3)2+y2=4D.(x-3)2+y2=2【解析】選B.圓的圓心是(0,-3),半徑是r=
14、-5-(-1)
15、=2.故圓的方程為x2+(y+3)2=4.3.已知圓M過兩點A(1,-1),B(-1,1)且圓心M在x+y-2=0上,
16、求圓M的方程.【解】設(shè)圓M的方程為:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),根據(jù)題意得:解得:a=b=1,r=2,故所求圓M的方程為:(x-1)2+(y-1)2=4.4.如圖,已知隧道的截面是半徑為4米的半圓,車輛只能在道路中心線一側(cè)行駛,一輛寬為2.7米,高為3米的貨車能不能駛?cè)脒@個隧道?解:以某一截面半圓的圓心為坐標原點,半圓的直徑AB所在的直線為x軸,建立直角坐標系(如右圖).那么半圓的方程為將x=2.7代入,得<3.即在離中心線2.7米處,隧道的高度低于貨車的高度.因此,貨車不能駛?cè)脒@個隧道.xy02.71.圓心為C(a,
17、b),半徑為r的圓的標準方程為當圓心在原點時,a=b=0,圓的標準方程為:2.注意圓的平面幾何知識的運用以及應(yīng)用圓的方程解決實際問題.不想當元帥的士兵不是好士兵。