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
②
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
③
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.
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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.
圆的方程