数学:4.1.1《圆的标准方程》学案(新人教版必修2)
数学:4.1.1《圆的标准方程》学案(新人教版必修2)第5页

  议一议:圆的标准方程中含有三个参变数,必须具备三个独立的条件,才能定出一个圆的方程。

  当已知曲线为圆时,一般采用待定系数法求圆的方程.

  提升总结:求圆的标准方程的一般步骤为:

  (1)根据题意,设所求的圆的标准方程为.

  (2)根据已知条件,建立关于a,b,r的方程组;

  (3)解此方程组,求出a,b,r的值; .

  (4)将所得的a,b,r的值代回所设的圆的方程中,就得到所求的圆的标准方程.

  例4在平面直角坐标系中,求与x轴相交于A(1,0)和B(5,0)两点且半径为的圆的标准方程.

  分析:设出标准方程进行求解或利用平面几何的知识求解。

  解:方法一:设圆的标准方程为.

  因为点A,B在圆上,所以可得到方程组: 解得a=3,b=.

  所以圆的标准方程是或.

  方法二:由A、B两点在圆上,那么线段AB是圆的一条弦,根据平面几何知识:这个圆的圆心在线段AB的垂直平分线上,于是可以设圆心为C(3,b),又AC=得:. 解得b=1或b=.

  因此,所求圆的标准方程为或.

  点拨:本题求解的核心就是求出圆心的坐标,待定系数法是最容易想到的办法;但用待定系数法计算有时会比较麻烦.如果在求解有关这类问题时能够结合圆的有关几何性质来考虑(如垂径定理等),可以使思路比较直观而且计算会简洁些.

探究四 圆的标准方程的求解与应用

  例5已知一个圆经过两个点,且圆心在直线上,求此圆的方程.

  分析:已知三个条件,直接利用待定系数求出圆心坐标和半径即可.可以直接代入、利用圆的性质、圆的定义进行等价转化.

  解:方法一:设所求圆的方程为.

  由已知条件得: (*)

  两式相减得:

  .

  展开整理得.

  又圆心在直线上,所以.

  联立方程得解之得.

将其再代入(*)式中的任何一个方程,解得.