高中数学圆的方程知识点,高中数学圆的知识点和公式

  • 高中数学
  • 2024-10-10

高中数学圆的方程知识点?1、圆的定义:平面内到一定点的距离等于定长的点的集合叫圆,定点为圆心,定长为圆的半径。2、圆的方程 (1)标准方程 ,圆心o ,半径为r;(2)一般方程 当 时,方程表示圆,此时圆心为 ,半径为 当 时,表示一个点; 当 时,方程不表示任何图形。那么,高中数学圆的方程知识点?一起来了解一下吧。

高二数学圆的方程

圆的方程

教学目标

(1)掌握圆的标准方程,能根据圆心坐标和半径熟练地写出圆的标准方程,也能根据圆的标准方程熟练地写出圆的圆心坐标和半径.

(2)掌握圆的一般方程,了解圆的一般方程的结构特征,熟练掌握圆的标准方程和一般方程之间的互化.

(3)了解参数方程的概念,理解圆的参数方程,能够进行圆的普通方程与参数方程之间的互化,能应用圆的参数方程解决有关的简单问题.

(4)掌握直线和圆的位置关系,会求圆的切线.

(5)进一步理解曲线方程的概念、熟悉求曲线方程的方法.

教学建议

教材分析

(1)知识结构

(2)重点、难点分析

①本节内容教学的重点是圆的标准方程、一般方程、参数方程的推导,根据条件求圆的方程,用圆的方程解决相关问题.

②本节的难点是圆的一般方程的结构特征,以及圆方程的求解和应用.

教法建议

(1)圆是最简单的曲线.这节教材安排在学习了曲线方程概念和求曲线方程之后,学习三大圆锥曲线之前,旨在熟悉曲线和方程的理论,为后继学习做好准备.同时,有关圆的问题,特别是直线与圆的位置关系问题,也是解析几何中的基本问题,这些问题的解决为圆锥曲线问题的解决提供了基本的思想方法.因此教学中应加强练习,使学生确实掌握这一单元的知识和方法.

(2)在解决有关圆的问题的过程中多次用到配方法、待定系数法等思想方法,教学中应多总结.

(3)解决有关圆的问题,要经常用到一元二次方程的理论、平面几何知识和前边学过的解析几何的基本知识,教师在教学中要注意多复习、多运用,培养学生运算能力和简化运算过程的意识.

(4)有关圆的内容非常丰富,有很多有价值的问题.建议适当选择一些内容供学生研究.例如由过圆上一点的切线方程引申到切点弦方程就是一个很有价值的问题.类似的还有圆系方程等问题.

教学设计示例

圆的一般方程

教学目标:

(1)掌握圆的一般方程及其特点.

(2)能将圆的一般方程转化为圆的标准方程,从而求出圆心和半径.

(3)能用待定系数法,由已知条件求出圆的一般方程.

(4)通过本节课学习,进一步掌握配方法和待定系数法.

教学重点:(1)用配方法,把圆的一般方程转化成标准方程,求出圆心和半径.

(2)用待定系数法求圆的方程.

教学难点:圆的一般方程特点的研究.

教学用具:计算机.

教学方法:启发引导法,讨论法.

教学过程:

【引入】

前边已经学过了圆的标准方程

把它展开得

任何圆的方程都可以通过展开化成形如

的方程

【问题1】

形如①的方程的曲线是否都是圆?

师生共同讨论分析:

如果①表示圆,那么它一定是某个圆的标准方程展开整理得到的.我们把它再写成原来的形式不就可以看出来了吗?运用配方法,得

显然②是不是圆方程与 是什么样的数密切相关,具体如下:

(1)当 时,②表示以 为圆心、以 为半径的圆;

(2)当 时,②表示一个点 ;

(3)当 时,②不表示任何曲线.

总结:任意形如①的方程可能表示一个圆,也可能表示一个点,还有可能什么也不表示.

圆的一般方程的定义:

当 时,①表示以 为圆心、以 为半径的圆,

此时①称作圆的一般方程.

即称形如 的方程为圆的一般方程.

【问题2】圆的一般方程的特点,与圆的标准方程的异同.

(1) 和 的系数相同,都不为0.

(2)没有形如 的二次项.

圆的一般方程与一般的二元二次方程

相比较,上述(1)、(2)两个条件仅是③表示圆的必要条件,而不是充分条件或充要条件.

圆的一般方程与圆的标准方程各有千秋:

(1)圆的标准方程带有明显的几何的影子,圆心和半径一目了然.

(2)圆的一般方程表现出明显的代数的形式与结构,更适合方程理论的运用.

【实例分析】

例1:下列方程各表示什么图形.

(1) ;

(2) ;

(3) .

学生演算并回答

(1)表示点(0,0);

(2)配方得 ,表示以 为圆心,3为半径的圆;

(3)配方得 ,当 、 同时为0时,表示原点(0,0);当 、 不同时为0时,表示以 为圆心, 为半径的圆.

例2:求过三点 , , 的圆的方程,并求出圆心坐标和半径.

分析:由于学习了圆的标准方程和圆的一般方程,那么本题既可以用标准方程求解,也可以用一般方程求解.

解:设圆的方程为

因为 、 、 三点在圆上,则有

解得: , ,

所求圆的方程为

可化为

圆心为 ,半径为5.

请同学们再用标准方程求解,比较两种解法的区别.

【概括总结】通过学生讨论,师生共同总结:

(1)求圆的方程多用待定系数法.其步骤为:由题意设方程(标准方程或一般方程);根据条件列出关于待定系数的方程组;解方程组求出系数,写出方程.

(2)如何选用圆的标准方程和圆的一般方程.一般地,易求圆心和半径时,选用标准方程;如果给出圆上已知点,可选用一般方程.

下面再看一个问题:

例3: 经过点 作圆 的割线,交圆 于 、 两点,求线段 的中点 的轨迹.

解:圆 的方程可化为 ,其圆心为 ,半径为2.设 是轨迹上任意一点.

化简得

点 在曲线上,并且曲线为圆 内部的一段圆弧.

【练习巩固】

(1)方程 表示的曲线是以 为圆心,4为半径的圆.求 、 、 的值.(结果为4,-6,-3)

(2)求经过三点 、 、 的圆的方程.

分析:用圆的一般方程,代入点的坐标,解方程组得圆的方程为 .

(3)课本第79页练习1,2.

【小结】师生共同总结:

(1)圆的一般方程及其特点.

(2)用配方法化圆的一般方程为圆的标准方程,求圆心坐标和半径.

(3)用待定系数法求圆的方程.

【作业】课本第82页5,6,7,8.

高中数学直线与圆的方程知识点

(一)圆的标准方程

1.圆的定义:平面内到一定点的距离等于定长的点的轨迹叫做圆.定点叫圆的圆心,定长叫做圆的半径.

2.圆的标准方程:已知圆心为(a,b),半径为r,则圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2.

说明:

(1)上式称为圆的标准方程.

(2)如果圆心在坐标原点,这时a=0,b=0,圆的方程就是x2+y2=r2.

(3)圆的标准方程显示了圆心为(a,b),半径为r这一几何性质,即(x-a)2+(y-b)2=r2----圆心为(a,b),半径为r.

(4)确定圆的条件

由圆的标准方程知有三个参数a、b、r,只要求出a、b、r,这时圆的方程就被确定.因此,确定圆的方程,需三个独立的条件,其中圆心是圆的定位条件,半径是圆的定型条件.

(5)点与圆的位置关系的判定

若点M(x1,y1)在圆外,则点到圆心的距离大于圆的半径,即(x-a)2+(y-b)2>r2

若点M(x1,y1)在圆内,则点到圆心的距离小于圆的半径,即(x-a)2+(y-b)2<r2

(二)圆的一般方程

任何一个圆的方程都可以写成下面的形式:

x2+y2+Dx+Ey+F=0①

将①配方得:

②(x+D/2)2+(y+E/2)2=D2+E2-4F/4

当时,方程①表示以(-D/2,-E/2)为圆心,以为半径的圆;

当时,方程①只有实数解,所以表示一个点(-D/2,-E/2);

当时,方程①没有实数解,因此它不表示任何图形.

故当时,方程①表示一个圆,方程①叫做圆的一般方程.

圆的标准方程的优点在于它明确地指出了圆心和半径,而一般方程突出了方程形式上的特点:

(1)和的系数相同,且不等于0;

(2)没有xy这样的二次项.

以上两点是二元二次方程表示圆的必要条件,但不是充分条件.

要求出圆的一般方程,只要求出三个系数D、E、F就可以了.

(三)直线和圆的位置关系

1.直线与圆的位置关系

研究直线与圆的位置关系有两种方法:

(l)几何法:令圆心到直线的距离为d,圆的半径为r.

d>r直线与圆相离;d=r直线与圆相切;0≤d

高中数学圆的一般方程的知识点

圆的方程知识点

1、圆的定义:平面内到一定点的距离等于定长的点的集合叫圆,定点为圆心,定长为圆的半径。

2、圆的方程

(1)标准方程 ,圆心o ,半径为r;

(2)一般方程

当 时,方程表示圆,此时圆心为 ,半径为

当 时,表示一个点; 当 时,方程不表示任何图形。

(3)求圆方程的方法:

一般都采用待定系数法:先设后求。确定一个圆需要三个独立条件,若利用圆的标准方程,

需求出a,b,r;若利用一般方程,需要求出D,E,F;

另外要注意多利用圆的几何性质:如弦的中垂线必经过原点,以此来确定圆心的位置。

3、直线与圆的位置关系:

直线与圆的位置关系有相离,相切,相交三种情况:

(1)设直线 ,圆 ,圆心 到l的距离为 ,则有 ; ;

(2)过圆外一点的切线:

①k不存在,验证是否成立②k存在,设点斜式方程,用圆心到该直线距离=半径,求解k,得到方程【一定两解】

(3)过圆上一点的切线方程:圆(x-a)2+(y-b)2=r2,圆上一点为(x0,y0),则过此点的切线方程为(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)= r2

4、圆与圆的位置关系:通过两圆半径的和(差),与圆心距(d)之间的大小比较来确定。

设圆 ,

两圆的位置关系常通过两圆半径的和(差),与圆心距(d)之间的大小比较来确定。

圆锥曲线知识点总结

因,圆x^2+y^2+8x-10y+41=r^2与x轴相切

即,圆(x+4)^2+(y-5)^2=r^2与x轴相切

所以,圆的圆心是(-4,5),圆的半径r=5

所以圆的方程为,(x+4)^2+(y-5)^2=5^2

圆与y轴相截,则令x=0

所以,4^2+(y-5)^2=5^2

(y-5)^2=9

y=8,或y=2

8-2=6即此圆截y轴所得的弦长是6

高中数学关于圆的方程

从圆心出发的过切点的直线始终和切线垂直的,所以反过来说就是圆心在过切点且与切线垂直的直线上,记住即可

以上就是高中数学圆的方程知识点的全部内容,平面内到一定点的距离等于定长的点的集合叫圆,定点为圆心,定长为圆的半径。圆的标准方程:(x-a)²+(y-b)²=r²。(a,b)是圆心坐标,圆的一般方程:x²+y²+Dx+Ey+F=0。圆是一种几何图形。根据定义,通常用圆规来画圆。同圆内圆的直径、半径的长度永远相同。

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