1、圆的标准方程学习目标主要概念:圆到定点的距离等于定长的点的轨迹。圆的标准方程 ,其中圆心为 ,半径为 。22)()(rbyax),(bar教材分析一、重点难点本节教学重点是掌握圆的标准方程,难点是根据条件运用待定系数法建立圆的标准方程。二、教材解读本节教材的理论知识有问题提出、方程推导、思考交流三个板块组成。在回顾确定直线的要素两点或一点和倾斜角确定一条直线的基础上,回顾确定圆的几何要素圆心位置和半径大小,然后根据两点间的距离公式推导出圆的标准方程。第一板块 问题提出 解读在平面直角坐标系中,如何确定一个圆呢?因圆是平面内与定点的距离等于定长的点的集合,其中定点为圆心,定长为半径,故要确定圆,
2、关键是确定圆心的位置及半径的大小第二板块 方程推导 解读如何推导以点 为圆),(ba心, 为半径的圆的标准方程?r根据圆的定义,利用两点间的距离公式,得到圆上任意一点 到定点 的距离等于定长 所满足),(yx),(bar的条件 。22r对于圆的标准方程,要能根据圆心坐标、半径熟练地写出圆的标准方程,反之,从圆的标准方程熟练地求出它的圆心和半径。根据圆的标准方程,要求圆的标准方程只要求出圆心的坐标 及半径 的值,即需寻找三个量),(bar的方程组,为此要确定圆需三个独立条件。r,在求圆的标准方程时,要注意圆心坐标的顺序、符号,特别是方程的右边是半径的平方,不要误认为是半径。第三板块 思考交流 解
3、读1、是否22)()(rbyax为圆的方程?1、只有满足如下两点,才可称方程是以 为圆心, 为半径22)()(rbyax),(bar的圆的方程:(1) 若点 在以 为圆心, 为半,yx径的圆上,则 必须满足方程,;(2)满足方程22)()(r的点一定在以 为圆心,byax),(ba为半径的圆上。r2、如何判断点 P在圆),(0yx外、22)(rba圆上、圆内?2、判断点 P 在圆上、圆内、圆外的依据是比较点P 到圆心的距离 与半径 的大小关系。 点 Pdrdr在圆外; = 点 P 在圆上; 点 P 在圆外; = 点 P 在圆上; 点 P 在圆内。drdrdr变式题演练若点 P 的坐标是 ,圆
4、C 的方程为 ,则点 P 与圆 C 的位置(5cos,4in)25xy关系是 ( )(A)点 P 在圆 C 内 (B)点 P 在圆 C 上(C)点 P 在圆 C 内或圆 C 上 (D)点 P 在圆 C 上或圆 C 外答案:C例 3:求过点 A(1,-1) 、B(-1,1)且圆心在直线 上的圆的方程。(2001 年全02yx国文科高考题)点拨 本题关键是求出圆心 C 的坐标,而圆心 C 应是 AB 的垂直平分线与已知直线的交点。解答 线段 AB 的垂直平分线方程为 y由 得圆心 C 的坐标为 (1,1)02yx所求圆的半径 =|CA|= =2r22)1()(所求圆的方程为 41yx总结 在求解解
5、析几何问题时,要强调图形在分析问题中的辅助作用,要适当地应用几何知识来帮助解题,这是简化解题过程中运算量的一个有效技巧。这里的几何知识主要包括两方面的内容:一是应用平面几何中的有关定理(通常在涉及直线和圆的问题中用得上) ;二是在求解圆锥曲线的某些问题时,应注意它们的几何定义。变式题演练过两点 P(2,2),Q(4,2) 且圆心在直线 上的圆的标准方程是( )0yxA B. 2)3()(2yx 2)3()(2yxC. D. )3(22答案:A例 4、已知点 P 是曲线 上的点,求2xy点 P 与点 Q(0 ,-1)的距离的最大值。xyOPQR点拨 曲线 是什么?半圆 ,故可利用几何法求解。2x
6、y)0(22yx解答 由 ,得 ,它表示以原点为圆心, 为半径的上半)(y 2圆,包括在 x 轴上的两个点,如右图。设此半圆与 y 轴交于 R,由图可知,当点 P 与点 R 重合时,点 P 到点 Q 的距离最大,其最大值为 。12总结 求最值问题的方法,通常有两种:一是代数法,即建立目标函数法;二是几何法,即利用几何性质求出所求问题的最值。在求解具体问题时,要善于根据题目条件的特点,灵活地选用方法。这里利用了几何性质,使得解题思路清晰,方法简捷。变式题演练点(0,-5)与圆 上的点的距离最大的点的坐标是22()(3)xy_。答案:(3,2) 知识结构知识点图表确定圆的要素:圆心位置、半径大小
7、圆的标准方程 判断点在圆上、圆内、圆外学法指导由于圆的标准方程中含有三个参数 ,因此必须具备三个独立条件才能确定一个rb、a圆,其中圆心是圆的定位条件,半径是是圆的定形条件。确定 通常根据条件列出三rb、a个方程,解方程组得三个参数的值即得圆心和半径,求得圆的方程,此种方法称作为待定系数法。所谓待定系数法是指按照一定规律,先写出问题的解的形式(一般是指一个算式、表达式或方程) ,利用已知条件求出其中含有若干尚待确定的未知系数的值,从而得到问题的解。其中尚待确定的未知系数,称为待定系数。确定待定系数的值,有两种常用方法:比较系数法和特殊值法。(一)比较系数法比较系数法,是指通过比较恒等式两边多项
8、式的对应项系数,得到关于待定系数的若干关系式(通常是多元方程组) ,由此求得待定系数的值。比较系数法的理论根据是多项式的恒等定理:两个多项式恒等的充分必要条件是对应项系数相等,即 a0xn+a1xn-1+ +anb 0xn+b1xn-1+ +bn 的充分必要条件是 a0=b0, a1=b1, ,a n=bn 。 (二)特殊值法特殊值法,是指通过取字母的一些特定数据值代入恒等式,由左右两边数值相等得到关于待定系数的若干关系式,由此求得待定系数的值。特殊值法的理论根据,是表达式恒等的定义:两个表达式恒等,是指用字母容许值集内的任意值代替表达式中的字母,恒等式左右两边的值总是相等的。待定系数法是一种常用的数学方法,主要用于处理涉及多项式恒等变形问题,如分解因式、证明恒等式、解方程、将分式表示为部分分式、确定函数的解析式和求曲线的方程等。因此要熟练掌握待定系数法。