第2课时 圆的一般方程
学习目标 1.掌握圆的一般方程及其特点.2.会将圆的一般方程化为圆的标准方程,并能熟练地指出圆心的位置和半径的大小.3.能根据某些具体条件,运用待定系数法确定圆的方程.
知识点 圆的一般方程
思考1 方程x+y-2x+4y+1=0,x+y-2x+4y+6=0分别表示什么图形?
思考2 方程x+y+Dx+Ey+F=0是否表示圆? 梳理
方程 条件 图形 不表示任何图形 表示一个点(-,-) 222
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D2+E2-4F<0 x2+y2+Dx+Ey+F=0 D2+E2-4F=0 DED2+E2-4F>0 DE1表示以(-,-)为圆心,以222D2+E2-4F为半径的圆
类型一 圆的一般方程
命题角度1 圆的一般方程的概念
例1 若方程x+y+2mx-2y+m+5m=0表示圆,求实数m的取值范围,并写出圆心坐标和半径.
反思与感悟 形如x+y+Dx+Ey+F=0的二元二次方程,判定其是否表示圆时可有如下两种方法
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(1)由圆的一般方程的定义,若D+E-4F>0成立,则表示圆,否则不表示圆. (2)将方程配方后,根据圆的标准方程的特征求解.
应用这两种方法时,要注意所给方程是不是x+y+Dx+Ey+F=0这种标准形式,若不是,则要化为这种形式再求解.
跟踪训练1 (1)已知a∈R,方程ax+(a+2)y+4x+8y+5a=0表示圆,则圆心坐标为____________,半径为________.
(2)点M、N在圆x+y+kx+2y-4=0上,且点M、N关于直线x-y+1=0对称,则该圆的面积为________.
命题角度2 求圆的一般方程)
例2 已知A(2,2),B(5,3),C(3,-1). (1)求△ABC的外接圆的方程;
(2)若点M(a,2)在△ABC的外接圆上,求a的值. 引申探究
若本例中将条件改为“圆C过A,B两点且圆C关于直线y=-x对称”,其他条件不变,如何求圆C的方程?
反思与感悟 应用待定系数法求圆的方程时应注意
(1)如果由已知条件容易求得圆心坐标、半径或需利用圆心坐标或半径列方程,一般采用圆的标准方程,再用待定系数法求出a,b,r.
(2)如果已知条件与圆心和半径都无直接关系,一般采用圆的一般方程,再用待定系数法求出常数D,E,F.
跟踪训练2 已知一圆过P(4,-2),Q(-1,3)两点,且在y轴上截得的线段长为43,求圆的方程.
类型二 圆的方程在实际生活中的应用
例3 如图所示,一座圆拱桥,当水面在l位置时,拱顶离水面2米,水面宽12米,当水面下降1米后,水面宽多少米?
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反思与感悟 本类题一般是用解析法解决实际问题.解析法解决实际问题的步骤:建系、设点、列式、计算、总结.
跟踪训练3 已知隧道的截面是半径为 4 m的半圆,车辆只能在道路中心线一侧行驶,一辆宽为3 m,高为3.5 m的货车能不能驶入这个隧道?
类型三 求动点的轨迹问题
例4 已知动点M到点A(2,0)的距离是它到点B(8,0)的距离的一半. (1)求动点M的轨迹方程;
(2)若N为线段AM的中点,试求点N的轨迹.
反思与感悟 求轨迹方程的一般步骤
(1)建立适当的直角坐标系,用有序实数对(x,y)表示动点P的坐标. (2)写出适合条件的点P的集合M={P|M(P)}. (3)用坐标表示条件M(P),列出方程f(x,y)=0. (4)化方程f(x,y)=0为最简形式.
(5)证明以化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的点.
跟踪训练4 在平面直角坐标系xOy中,已知圆P在x轴上截得的线段长为22,在y轴上截得的线段长为23. (1)求圆心P的轨迹方程; (2)若P点到直线y=x的距离为2
,求圆P的方程. 2
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