求圆的(标准)方程常见类型 一、已知圆心和半径─公式法
例1圆心C(-3,4),半径为5【参考答案(x?3)2?(y?4)2?5】 变式1:已知圆心和圆上一点 例2已知圆心C(8,-3),且经过点M(5,1)
解:r?(8?5)2?(?3?1)2?25?5
?所求圆的方程是(x?8)2?(y?3)2?25
变式2:已知圆的一条直径的两个端点
例3已知A(-4,-5)、B(6,-1),求以线段AB为直径的圆的方程【参考
答案(x-1)2+(y+3)2=29】 总结归纳:圆的标准方程是(x?a)2?(y?b)2?r2(r?0)
二、已知圆上两点和半径
例4在轴上的截距为-1和9,且半径为13
解法1:由题意得,所求圆经过两个点A(-1,0)和B(9,0)
则弦AB的中垂线方程为x?4,所以设圆心坐标为C(4,b)
?AC?(4?(?1))2?b2?13解得b??12 ?所求方程为(x-4)2+(y±12)2=169
解法2:(待定系数法)设圆的方程为(x?a)2?(y?b)2?169 因为圆经过两个点A(-1,0)和B(9,0)
?(?1?a)2?(0?b)2?169 ?? 22?(9?a)?(0?b)?169?a?4?a?4 解得?或?
?b?12?b??12 ?所求方程为(x-4)2+(y±12)2=169
三、已知圆上两点且圆心在一条直线上
例5圆过点A(1,-2),B(-1,4), 圆心在直线2x-y-4=0上,求圆的方
程。
1
解法1:AB的斜率为k=-3,则AB的垂直平分线的方程是y-1=3x.
即
x-3y+3=0
?x-3y+3=0,?x=3,由? 得? ?2x-y-4=0.?y=2.即圆心坐标是C(3,2).
r=|AC|=(3-1)2+(2+2)2=25.
∴圆的方程是(x-3)2+(y-2)2=20.
解法2:∵圆心在直线2x-y-4=0上,故可设圆心坐标为C(x0,2x0-4),
∵A,B在圆上,∴|CA|=|CB|
(x0?1)2?(2x0?4?(?2))2=(x0?(?1))2?(2x0?4?4)2
解得x0?3所以C(3,2)r?20
∴圆的方程是(x-3)2+(y-2)2=20.
解法3:待定系数法
设圆的方程为:(x-a)2+(y-b)2=r2.
?222则?(-1-a)+(4-b)=r,?2a-b-4=0.
(1-a)2+(-2-b)2=r2,
?a=3,??b=2,?r2=20.
∴圆的方程为:(x-3)2+(y-2)2=20.
归纳总结:当圆心在一条直线上时,可以用一个未知数设出圆心坐标,从而
减少未知数个数,简化计算。
四、已知三点
例6设P(0,0)、Q(5,0)、R(0,-12),求△PQR的内切圆的方程和外接圆方程
解:由题意知△PQR是直角三角形.
5+12-13
又|QR|=52+122=13,内切圆的半径是r1==2,其圆心为C1(2,
2-2).
∴内切圆方程是(x-2)2+(y+2)2=4, 13?5?
外接圆半径r2=2,圆心为C2?2,-6?.
??169?5?2
∴外接圆的方程为?x-2?+(y+6)2=4. ??
已知三个点可采用待定系数法和与类型三相同的解法。