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圆的方程(二) 人教必修

教学目的:

1.掌握圆的一般方程及一般方程的特点;

2.能将圆的一般方程化为圆的标准方程,进而求出圆心和半径;

3.能用待定系数法由已知条件导出圆的方程;

4.渗透数形结合、化归与转化等数学思想方法,提高学生的整体素质,激励学生创新、勇于探索.

教学重点:圆的一般方程的形式特征.

教学难点:对圆的一般方程的认识.直线与圆的位置关系(尤其是圆的切线).

授课类型:新授课.

课时安排:1课时.

:多媒体、实物投影仪.

内容分析:

遵循从特殊到一般的原则,在学习圆的标准方程的基础上,再过渡到学圆的一般也就不难,它们可以通过形式上的互相转化而解决.直线与圆的位置关系(尤其是圆的切线).由于圆的一般方程中含有三个参变数D、E、F,对它的理解带来一定的困难,因而本节的难点是对圆的一般方程的认识、掌握和运用.突破难点的关键是抓住一般方程的特点,把握住求圆的方程的两个基本要素:圆心坐标和半径.

本节为第二课时讲解圆的一般方程.

教学过程

一、复习引入:

1.圆的定义:平面内与一定点距离等于定长的点的轨迹称为圆.

2.求曲线方程的一般步骤为:

(1)建立适当的坐标系,用有序实数对表示曲线上任意一点M的坐标;

(2)写出适合条件p的点M的集合;(可以省略,直接列出曲线方程.)

(3)用坐标表示条件pM),列出方程;

(4)化方程为最简形式;

(5)证明以化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的点.(可以省略不写,如有特殊情况,可以适当予以说明.)

3.建立圆的标准方程的步骤:建系设点;写点集;列方程;化简方程.

4.圆的标准方程:圆心为,半径为…,

若圆心在坐标原点上,这时,则圆的方程就是.

5.圆的标准方程的两个基本要素:圆心坐标和半径.

圆心和半径分别确定了圆的位置和大小,从而确定了圆,所以,只要三个量确定了且…>0,圆的方程就给定了.这就是说要确定圆的方程,必须具备三个独立的条件.确定,可以根据条件,利用待定系数法来解决.

二、讲解新课:

圆的一般方程: 将圆的标准方程的展开式为:

.

再将上方程配方,得

不难看出,此方程与圆的标准方程的关系

(1)当时,表示以(-,-)为圆心,为半径的圆;

(2)当时,方程只有实数解,即只表示一个点(-,-);

(3)当时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形.

综上所述,方程表示的曲线不一定是圆.

只有当时,它表示的曲线才是圆,我们把形如的表示圆的方程称为圆的一般方程.

圆的一般方程与圆的标准方程比较,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…这样的二次项.

但要注意: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.

看来,要想求出圆的一般方程,只要根据已知条件确定三个系数就可以了.

三、讲解范例:

例1求过三点的圆的方程,并求这个圆的半径和圆心坐标.

分析:据已知条件,很难直接写出圆的标准方程,而圆的一般方程则需确定三个系数,而条件恰给出三点坐标,不妨试着先写出圆的一般方程.

解:设所求的圆的方程为:

在圆上,所以它们的坐标是方程的解.把它们的坐标代入上面的方程,可以得到关于的三元一次方程组,

解此方程组,可得:.

∴所求圆的方程为:.

.

得圆心坐标为(4,-3).

或将左边配方化为圆的标准方程,,从而求出圆的半径,圆心坐标为(4,-3) .

例2已知一曲线是与两个定点O(0,0)、A(3,0)距离的比为的点的轨迹,求此曲线的方程,并画出曲线.

分析:在求出曲线方程之前,很难确定曲线类型,所以应按照求曲线方程的一般步骤先将曲线方程求出.

解:在给定的坐标系里,设点是曲线上的任意一点,也就是点属于集合.

,

整理得:

所求曲线方程即为:.

将其左边配方,得.

∴此曲线是以点C(-1,0)为圆心,2为半径的圆.如右上图所示 .

例3求圆心在直线x-y-4=0上,且经过两圆的交点的圆的方程.

解:设经过两已知圆的交点的圆的方程为

则其圆心坐标为.

∵所求圆的圆心在直线上,

.

∴所求圆的方程为.

说明:此题也可先求出两圆的交点,然后用待定系数法求出圆的方程.

例4如图,已知定点A(2,0),点Q是圆上的动点,∠AOQ的平分线交AQM,当Q点在圆上移动时,求动点M的轨迹方程.

解:由三角形的内角平分线性质,得,∴.

MQ的坐标分别为,则

Q在圆上,∴=1,

.

∴动点M的轨迹方程为.

说明:注意三角形内角平分线性质的应用.

四、小结

1.对方程的讨论(什么时候可以表示圆) .

2.方程表示一个圆的充要条件.

3.与标准方程的互化.

4.用待定系数法求圆的方程.

5.圆与圆的位置关系.

五、课后作业:

补充:若实数xy满足等式,那么的最大值为()

A.B.C.D..

解:∵实数满足

∵()是圆上的点,记为p

是直线Op的斜率,记为.

Op:,代入圆方程,消去 ,得.

直线Op与圆有公共点的充要条件是≥0,

,所以,选D

六、板书设计(略)

七、课后记:

中考 高考名著

常用成语

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