圆的方程课件

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圆的标准方程完整ppt课件

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解决与圆有关的切线问题
圆的方程可以用来求解与圆有关的切线问题,如切线方程、切点坐 标等。
圆的方程在物理问题中的应用
描述圆形运动轨迹
在物理学中,圆的方程可以用来描述物体做圆周运动时的轨迹。
计算圆形运动的物理量
利用圆的方程,可以计算物体做圆周运动时的线速度、角速度、向 心加速度等物理量。
解决与圆有关的物理问题
切线与半径垂直
切线垂直于经过切点的 半径。
切线长定理
从圆外一点引圆的两条 切线,它们的切线长相
等。
04
圆的方程在实际问题中的应用
圆的方程在几何问题中的应用
确定圆的位置和大小
通过圆的方程,可以准确地确定圆心的坐标和半径的长度,从而 确定圆的位置和大小。
判断点与圆的位置关系
利用圆的方程,可以判断一个点是否在圆上、圆内或圆外,从而解 决相关的几何问题。
3
解决与圆有关的经济问题
圆的方程还可以用来解决一些与圆有关的经济问 题,如圆形区域的经济发展、圆形市场的竞争等 。
05
圆的方程与其他知识点的联系
圆的方程与直线方程的关系
直线与圆的位置关系
通过比较圆心到直线的距离与半径的大小关系,可以确定直线与 圆是相切、相交还是相离。
切线方程
当直线与圆相切时,切线的斜率与圆心和切点的连线垂直,由此 可以求出切线的方程。
根据两点间距离公式,有 $OP = sqrt{(x - a)^{2} + (y
- b)^{2}}$。
将 $OP = r$ 代入上式,得到 $(x - a)^{2} + (y - b)^{2} =
r^{2}$。
方程中参数的意义
$a, b$
01
圆心坐标,表示圆心的位置。

高中数学必修二课件:圆的一般方程(42张PPT)

高中数学必修二课件:圆的一般方程(42张PPT)

此方程表示以(1,-2)为圆心,2为半径长的圆.
问题2:方程x2+y2+2x-2y+2=0表示什么图形?
提示:对方程x2+y2+2x-2y+2=0配方得
(x+1)2+(y-1)2=0,即x=-1且y=1. 此方程表示一个点(-1,1). 问题3:方程x2+y2-2x-4y+6=0表示什么图形? 提示:对方程x2+y2-2x-4y+6=0配方得 (x-1)2+(y-2)2=-1. 由于不存在点的坐标(x,y)满足这个方程,所以这 个方程不表示任何图形.
3.若方程x2+y2+2mx-2y+m2+5m=0表示圆,求 (1)实数m的取值范围; (2)圆心坐标和半径.
解:(1)根据题意知D2+E2-4F=(2m)2+(-2)2- 1 4(m +5m)>0,即4m +4-4m -20m>0,解得m<5,
2 2 2
1 故m的取值范围为(-∞,5).
(2)将方程x2+y2+2mx-2y+m2+5m=0写成标准 方程为(x+m)2+(y-1)2=1-5m, 故圆心坐标为(-m,1),半径r= 1-5m.
第 二 章 解 析 几 何 初 步
§2 圆 与 圆 的 方 程
2.2
圆 的 一 般 方 程
理解教材新知
把 握 热 点 考 向
考点一 考点二 考点三
应用创新演练
把圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2展开得,x2+y2 -2ax-2by+a2+b2-r2=0,这是一个二元二次方程的形 式,那么,是否一个二元二次方程都表示一个圆呢? 问题1:方程x2+y2-2x+4y+1=0表示什么图形? 提示:对x2+y2-2x+4y+1=0配方得 (x-1)2+(y+2)2=4.
1.若x2+y2-x+y-m=0表示一个圆的方程,则m的取值 范围是 1 A.m>-2 1 C.m<-2 1 B.m≥-2 D.m>-2 ( )

圆的方程课件PPT

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2.点与圆的位置关系 设点 P 到圆心的距离为 d,圆的半径为 r,则点与圆的位置有 如表所示的对应关系.
位置关系 点在圆外 点在圆上 点在圆内
d 与 r 的关系 ___d_>_r___ ___d_=__r__ ___d_<_r___
自主探究 探究 1:方程(x-a)2+(y-b)2=r2(a,b,r∈R)表示一个圆吗? 为什么?
解:
法一:设圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0).
则b5=-0a,2+2-b2=r2, 3-a2+-2-b2=r2.
a=4, 解得b=0,
r= 5.
∴所求圆的方程为(x-4)2+y2=5.
法二:
∵圆过 A(5,2),B(3,-2)两点, ∴圆心一定在线段 AB 的中垂线上. AB 中垂线的方程为 y=-12(x-4), 令 y=0,得 x=4.即圆心坐标 C(4,0), ∴r=|CA|= 5-42+2-02= 5, ∴所求圆的方程为(x-4)2+y2=5.
【答案】未必表示圆,当 r≠0 时,表示圆心为(a,b),半径 为|r|的圆;当 r=0 时,表示一个点(a,b).
探究 2:由圆的标准方程可以得到圆的哪些几何特征? 【答案】由圆的标准方程可直接得到圆的圆心坐标和半径.
预习测评 1.若一圆的标准方程为(x-1)2+(y+5)2=3,则此圆的圆心和 半径分别是( ) A.(-1,5), 3 B.(1,-5), 3 C.(-1,5),3 D.(1,-5),3
错解:由题意可知圆心在直线 y=2x 上,且在线段 AB 的垂直 平分线 x=2 上,由xy==22,x, 可得圆心 C(2,4),r=|AC|= 17, ∴圆 C 的方程为(x-2)2+(y-4)2=17.

圆方程ppt课件ppt课件

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03
圆的方程的应用
解析几何中的应用
确定点与圆的位置关系
通过圆的方程,可以判断一个点是否在圆上、 圆内或圆外。
求解圆的切线方程
利用圆的方程,可以求出过某一点的圆的切线 方程。
求解圆心和半径
根据圆的方程,可以求出圆心的坐标和半径的长度。
几何图形中的应用
判断两圆的位置关系
通过比较两个圆的方程,可以判断两圆是相交、相切还是相 离。
03
frac{E}{2})$ 和半径 $frac{sqrt{D^2 + E^2 - 4F}}{2}$。
圆的参数方程
圆的参数方程为 $x = a + rcostheta$,$y = b + rsintheta$,其中 $(a, b)$ 是圆 心坐标,$r$ 是半径,$theta$ 是 参数。
该方程通过参数 $theta$ 描述了 圆上任意一点的坐标。
$(x - h)^{2} + (y - k)^{2} = r^{2}$ ,其中$(h, k)$是圆心坐标,$r$是半 径。
不在同一直线上的三个点可以确定一 个圆,且该圆只经过这三个点。
圆的基本性质
1 2
圆的对称性
圆关于其直径对称,也关于经过其圆心的任何直 线对称。
圆的直径与半径的关系
直径是半径的两倍,半径是直径的一半。
该方程描述了一个以 $(h, k)$ 为圆心,$r$ 为
半径的圆。
当 $r = 0$ 时,方程描 述的是一个点 $(h, k)$。
圆的一般方程
01
圆的一般方程为 $x^2 + y^2 + Dx + Ey + F = 0$。
02
该方程可以表示任意一个圆,其中 $D, E, F$ 是常数。

选择必修 第二章 2.4.1 圆的标准方程 课件(共26张PPT)

选择必修 第二章   2.4.1  圆的标准方程  课件(共26张PPT)
究位置关系、距离
等问题
新知引入
类比直线方程的研究过程,如何研究圆的方程呢?

平面直角坐标系
圆的方程
代数运算
利用圆的方程,研究
圆有关的位置关系、
几何度量等问题
新知探究
在平面直角坐标系中,如何确定一个圆?
如图,在平面直角坐标系中,⨀A的圆心A的坐标为(a,b),半径为r,M(x,y)为
圆上任意一点,⨀A就是以下点的集合
多边形和圆是平面几何中的两类基本图形.建立直线的方程后,我们可以运
用它研究多边形这些“直线形”,解决边所在直线的平行或垂直、边与边的交
点以及点到线段所在直线的距离等问题.类似地,为了研究圆的有关性质,解决
与圆有关的问题,我们首先需要建立圆的方程.
我国的墨子云:圆,一中同长也.
意思:圆有一个圆心,圆心到圆周上各点的距离(即半径)都相等.
程①.于是
(5 − )2 +(1 − )2 = 2 ,
൞(7 − )2 +(−3 − )2 = 2 ,.
(2 − )2 +(−8 − )2 = 2
知新探究
【例2】△ABC的三个顶点分别是A(5,1),B(7,-3),C(2,-8),
求△ABC的外接圆的标准方程.
解: 即
2 + 2 − 10 − 2 + 26 = 2 ,
心A间的距离为r,点M就在⨀A上.
这时,我们把上述方程称为圆心为A,半径为r的圆
的标准方程(standard equation of thecircle).
半径r
圆的几何要素: 圆心(a,b)
圆心在坐标原点,
半径为r的圆的标准
三个独立条件求a,b,r确定一个圆的方程.

圆的标准方程ppt课件完整版x-2024鲜版

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2024/3/28
25
两圆相离条件(内含和外离)
内含
两圆圆心之间的距离小于两圆半径之差。
外离
两圆圆心之间的距离大于两圆半径之和。
2024/3/28
26
判断方法总结及示例
要点一
判断方法
首先根据两圆圆心距和半径和、半径差的大小关系,确定 两圆的位置关系类型(相交、相切、相离),然后根据具 体类型进一步判断是相交、内切、外切、内含还是外离。
04
2024/3/28
05
4. 从中可以看出,圆心坐标 为 $(2, -3)$,半径 $r = 1$

12
03
圆的图像与性质分析
2024/3/28
13
圆心位置对图像影响
圆心决定圆的位置
在平面直角坐标系中,圆心的坐标决定了圆在平面上的位置。
圆心与圆上任一点的距离等于半径
根据圆的定义,圆心到圆上任意一点的距离都等于半径,因此圆心的位置会影响圆的整体形状和大小 。
$(x - a)^{2}$ 和 $(y - b)^{2}$ 分别表示 点 $(x, y)$ 到圆心 $(a, b)$ 的水平和垂 直距离的平方。
2024/3/28
$r$ 表示圆的半径, 即从圆心到圆上任一 点的距离。
10
从一般方程到标准方程的转换
一般方程形式为
$x^{2} + y^{2} + Dx + Ey + F = 0$
当两个质点发生碰撞时,可以通过它们的运动轨迹(即两个圆的 方程)来求解碰撞点的坐标。
分析物体的受力情况
在某些物理问题中,可以通过分析物体运动轨迹的形状(如圆形 或椭圆形)来推断物体所受的力。
31

圆的标准方程 圆的一般方程 教学课件(共39张PPT)高中数学北师大版(2019)选择性必修第一册

圆的标准方程 圆的一般方程 教学课件(共39张PPT)高中数学北师大版(2019)选择性必修第一册

(, )
r
由两点间的距离公式得
x
a
2
y b
2
r,
(, )
O
将上式两边平方得 x a
2
y b
2
r 2 .①
x
思考一下
以方程①的解为坐标点一定在圆 C 上吗?
设以方程①的任意解 x, y 为坐标的点记为点 Q ,
因为 x, y 是方程①的解,代入方程①可得: x a 2 y b 2 r 2
10
D +3E
20
4 D+2 E
F050ຫໍສະໝຸດ 5D 5EF0
解得 D
F
2, E
0
4, F
2
2
x
+
y
故所求圆的方程为
20 ,
2x
4y
20
0.
例 5:讨论方程 x +y
2
2
x 3
解: 将原方程组整理为 1 2 x2

2
y2 表示的是什么图形?
1 y2
2
0,
6x 9
1 时,方程(1)是一元一次方程 6x 9
思考交流
对于点 Px0 , y0 和圆 C : x a 2 y b 2 r 2 ,由圆的标准方程的概念,可知点 P
在圆 C 上的充要条件是 x0 a2 y0 b2 r 2 .
2
2
当点 P 不在圆 C 上时,一定有 x0 a y0 b r 2 ,此时,存在以下两种情况:
PC r

x0 a 2 y0 b2
r
x0 a y0 b r 2

2.4.2圆的一般方程 课件(共18张PPT)

2.4.2圆的一般方程 课件(共18张PPT)
解:设M的坐标为(x, y) , 点A坐标是(x0,y0).
由于点B的坐标是(4 , 3) , 且M是线段AB
x0 4
y0 3
的中点, 所以
x
y
2
2
x0 2 x 4
因为点A在圆上运动 , 所以A的
于是有:
y0 2 y 3 坐标满足圆的方程 , 即:
( x0 1) y0 4 (2 x 4 1) (2 y 3) 4
(3)圆心(a , - 3a ), 半径 | a | .
练习:判断下列方程分别表示什么图形?
2
2
(1) x + y = 0
2
2
(2) x + y - 2 x + 4 y - 6 = 0
2
2
2
(3) x + y + 2ax - b = 0
(1)原点(0,0)
(2)表示圆 , 坐标为(1,-2) , 半径是 .
课 堂 练 习
1.写出下列各圆的圆心坐标和半径:
(1)
x y 6x 0
(2)
x y 2by 0
2
2
2
2
(3) x 2 y 2 2ax 2 3ay 3a 2 0
解: (1)圆心坐标(3, 0) ,半径为3.
(2)圆心坐标(0, b) , 半径为 |b| .
y
一点,也就是点M属于集合
| OM | 1 M
{M |
}
| AM | 2
A x
由两点间的距离公式,得
C O
x y
2
2
1
化简得 x2+y2+2x3=0
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5.[2016·温州模拟]如果圆的方程为 x2+y2+kx+2y+k2=0,那么当圆面积最大时,圆心坐标为( )
A.(-1,1)
B.(1,-1)
C.(-1,0)
D.(0,-1)
解析 r=12 k2+4-4k2=12 4-3k2,当 k=0 时,r 最大.此时圆的方程为:x2+y2+2y=0,所以圆心 坐标为(0,-1).
板块二 典例探究·考向突破
考向 确定圆的方程
例 1 (1)[2015·课标全国卷Ⅱ]过三点 A(1,3),B(4,2),C(1,-7)的圆交 y 轴于 M,N 两点,则|MN|=( )
A.2 6
B.8
C.4 6
D.10
D+3E+F+10=0,
[解析] 设圆的方程为 x2+y2+Dx+Ey+F=0,将点 A,B,C 代入,得4D+2E+F+20=0,
4.圆的一般方程
(1)一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0; (2)方程表示圆的充要条件为: D2+E2-4F>0 ;
(3)圆心坐标
-D2 ,-E2
,半径 r=
1 2
D2+E2-4F
.
考点 2 点与圆的位置关系
1.理论依据 点与圆心 的距离与半径的大小关系.
2.三个结论
圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2,点 M(x0,y0). (1) (x0-a)2+(y0-b)2=r2⇔点在圆上; (2) (x0-a)2+(y0-b)2>r2 ⇔点在圆外; (3) (x0-a)2+(y0-b)2<r2 ⇔点在圆内.
(2)已知圆 C 经过 A(5,2),B(-1,4)两点,圆心在 x 轴上,则圆 C 的方程为_(_x_-__1_)2_+__y_2=__2_0_.
[解析] 因为圆心在 x 轴上,设圆心为(a,0),
所以圆的方程为(x-a)2+y2=r2.
又因为 A(5,2),B(-1,4)在圆上.
5-a2+4=r2, 所以-1-a2+16=r2,
二、小题快练
1.[课本改编]若直线 3x+y+a=0 过圆 x2+y2+2x-4y=0 的圆心,则 a 的值为( )
A.-1
B.1
C.3
D.-3
解析 圆 x2+y2+2x-4y=0 化为标准方程得(x+1)2+(y-2)2=5,可得圆心(-1,2).∵直线过圆心, ∴将(-1,2)代入直线方程 3x+y+a=0,可得 a=1.
2.[2015·北京高考]圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是( ) A.(x-1)2+(y-1)2=1 B.(x+1)2+(y+1)2=1 C.(x+1)2+(y+1)2=2 D.(x-1)2+(y-1)2=2
解析 由题意可得圆的半径为 r= 2,则圆的标准方程为(x-1)2+(y-1)2=2.
D-7E+F+50=0,
解得Βιβλιοθήκη DE==4-,2, F=-20.
则圆的方程为 x2+y2-2x+4y-20=0. 令 x=0 得 y2+4y-20=0, 设 M(0,y1),N(0,y2),则 y1,y2 是方程 y2+4y-20=0 的两根, 由根与系数的关系,得 y1+y2=-4,y1y2=-20,故|MN|=|y1-y2|= y1+y22-4y1y2= 16+80=4 6.
4.[课本改编]若点 P(1,1)是圆 x2+(y-3)2=9 的弦 AB 的中点,则直线 AB 的方程为( ) A.x-2y+1=0 B.x+2y-3=0 C.2x+y-3=0 D.2x-y-1=0 解析 据题意可知直线 AB 与点 P 和圆心 C(0,3)的连线垂直,故 kAB=-k1CP=12,从而得直线 AB 的方程 为 y-1=12(x-1),整理得直线 AB 的方程为 x-2y+1=0.
[双基夯实] 一、疑难辨析
判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) 1.确定圆的几何要素是圆心与半径.(√ ) 2.方程(x+a)2+(y+b)2=t2(t∈R)表示圆心为(a,b),半径为 t 的一个圆.( × )
3.方程 x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0 表示圆心为-a2,-a,半径为12 -3a2-4a+4的圆.( × ) 4.已知点 A(x1,y1),B(x2,y2),则以 AB 为直径的圆的方程是(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0.( √ ) 5.方程 x2+Bxy+y2+Dx+Ey+F=0 表示圆的充要条件是 B=0,D2+E2-4F>0.( √ ) 6.若点 M(x0,y0)在圆 x2+y2+Dx+Ey+F=0 外,则 x20+y20+Dx0+Ey0+F>0.( √ )
第3讲 圆的方程
1.掌握确定圆的几何要素,掌握圆的标准方程与一般方程. 2.初步了解用代数方法处理几何问题.
板块一 知识梳理·自主学习
[必备知识]
考点 1 圆的定义、方程 1.在平面内到 定点 的距离等于 定长 的点的轨迹叫做圆. 2.确定一个圆的基本要素是: 圆心和半径.
3.圆的标准方程 (x-a)2+(y-b)2=r2(r>0).
[必会结论] 1.圆的三个性质 (1)圆心在过切点且垂直于切线的直线上; (2)圆心在任一弦的中垂线上; (3)两圆相切时,切点与两圆心三点共线. 2.两个圆系方程 具有某些共同性质的圆的集合称为圆系,它们的方程叫圆系方程. (1)同心圆系方程:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),其中 a,b 为定值,r 是参数; (2)半径相等的圆系方程:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),其中 r 为定值,a,b 是参数.
3.圆心在 y 轴上且过点(3,1)的圆与 x 轴相切,则该圆的方程是( )
A.x2+y2+10y=0
B.x2+y2-10y=0
C.x2+y2+10x=0
D.x2+y2-10x=0
解析 由题意,设圆心为(0,b),半径为 r,则 r=|b|, 所以圆的方程为 x2+(y-b)2=b2. 因为点(3,1)在圆上, 所以 9+(1-b)2=b2,解得 b=5. 所以圆的方程为 x2+y2-10y=0.
解得 a=1,r2=20.
所以圆的方程为(x-1)2+y2=20.
1.用待定系数法求圆的方程的一般步骤 (1)选用圆的方程两种形式中的一种(若知圆上三个点的坐标,通常选用一般方程;若给出圆心的特殊位 置或圆心与两坐标轴间的关系,通常选用标准方程); (2)根据所给条件,列出关于 D,E,F 或 a,b,r 的方程组; (3)解方程组,求出 D,E,F 或 a,b,r 的值,并把它们代入所设的方程中,得到所求圆的方程. 2.用几何法求圆的方程 利用圆的几何性质求方程,可直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程,体现了数形结合思想的运用.
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