圆的方程复习
[小问题·大思维] 1.方程x2+y2+2x-2y+3=0是圆的一般方程吗?为什么? 提示:此方程不表示圆的一般方程. ∵D2+E2-4F=22+(-2)2-4×3=-4<0. ∴此方程不表示任何图形. 2.方程Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圆时需要具备 什么条件? 提示:需同时具备三个条件:①A=C≠0;②B=0; ③D2+E2-4AF>0.
[例1] 判断下列方程是否表示圆,若是,化成标准方程. (1)x2+y2+2x+1=0; (2)x2+y2+2ay-1=0; (3)x2+y2+20x+121=0; (4)x2+y2+2ax=0.
(3)原方程可化为:(x+10)2+y2=-21<0,故方程不表示任何曲线,故不能表示圆. (4)原方程可化为(x+a)2+y2=a2. ①当a=0时,方程表示点(-a,0),不表示圆; ②当a≠0时,方程表示以(-a,0)为圆心,半径为|a|的圆,标准方程为(x+a)2+y2=a2.
悟 对形如x2+y2+Dx+Ey+F=0的二元二次方程可以通过配方变形成“标准”形式后,观察是否表示圆;也可以由圆的一般方程的定义判断D2+E2-4F是否为正,确定它是否表示圆.
1.求下列圆的圆心和半径. (1)x2+y2-x+y=0; (2)x2+y2+2ax-2ay+a2=0.(a≠0)
[例2] 已知△ABC三个顶点的坐标为A(1,3),B(-1,-1),C(-3,5),求这个三角形外接圆的方程.
悟 待定系数法是求圆的一般方程的常用方法,先设出圆的一般方程,再根据条件列出方程组求出未知数D,E,F,当已知条件与圆心和半径都无关时,一般采用设圆的一般方程的方法.
2.求过点A(2,-2),B(5,3),C(3,-1)的圆的方程.
已知定点A(a,2)在圆x2+y2-2ax-3y+a2+a=0的外部,求a的取值范围. ∴a2+4-2a2-3×2+a2+a>0,∴a>2. [错因] 本题错解的根本原因在于没有把握住圆的一般式方程的定义.二元二次方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示圆时,需D2+E2-4F>0,所以,本题除了点在圆外的条件以外,还应注意方程表示圆这一隐含条件.