1、人教 B 版 数学 必修 2:圆的一般方程三维目标:知识与技能 : (1)在掌握圆的标准方程的基础上,理解记忆圆的一般方程的代数特征,由圆的一般方程确定圆的圆心半径掌握方程x2y 2DxEyF=0 表示圆的条件(2)能通过配方等手段,把圆的一般方程化为圆的标准方程能用待定系数法求圆的方程。(3):培养学生探索发现及分析解决问题的实际能力。过程与方法:通过对方程 x2y 2DxEyF=0 表示圆的条件的探究,培养学生探索发现及分析解决问题的实际能力。情感态度价值观: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:圆的一般方程的代数特征,一般方程与标准
2、方程间的互化,根据已知条件确定方程中的系数,D、E、F教学难点:对圆的一般方程的认识、掌握和运用 教 具:多媒体、实物投影仪教学过程:课题引入:问题:求过三点 A(0, 0) ,B(1,1) ,C(4,2)的圆的方程。利用圆的标准方程解决此问题显然有些麻烦,得用直线的知识解决又有其简单的局限性,那么这个问题有没有其它的解决方法呢?带着这个问题我们来共同研究圆的方程的另一种形式圆的一般方程。探索研究:请同学们写出圆的标准方程:(xa) 2(yb) 2=r2,圆心(a,b),半径 r把圆的标准方程展开,并整理:x2y 22ax2bya 2b 2r 2=0取 得,2rbFEaD02EyDxy这个方程
3、是圆的方程反过来给出一个形如 x2y 2DxEyF=0 的方程,它表示的曲线一定是圆吗?把 x2y 2DxEyF=0 配方得 (配方过程由学生去完成)这个方程4)()( 222 FED是不是表示圆?(1)当 D2E 24F0 时,方程表示(1)当 时,表示042FED以(- ,- )为圆心, 为半径的圆;FED42(2)当 时,方程只有实数解 , ,即只表422xy示一个点(- ,- );E(3)当 时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形042FD综上所述,方程 表示的曲线不一定是圆 yxy只有当 时,它表示的曲线才是圆,我们把形如2E的表示圆的方程称为圆的一般方程02Fyxy 214xy我
4、们来看圆的一般方程的特点:(启发学生归纳)(1)x 2和 y2的系数相同,不等于 0没有 xy 这样的二次项(2)圆的一般方程中有三个特定的系数 D、E、F,因之只要求出这三个系数,圆的方程就确定了(3)、与圆的标准方程相比较,它是一种特殊的二元二次方程,代数特征明显,圆的标准方程则指出了圆心坐标与半径大小,几何特征较明显。知识应用与解题研究:例 1:判断下列二元二次方程是否表示圆的方程?如果是,请求出圆的圆心及半径。2141290xyxy学生自己分析探求解决途径:、用配方法将其变形化成圆的标准形式。、运用圆的一般方程的判断方法求解。但是,要注意对于来说,这里的2141290xyx.,34DE
5、F而 不 是 D=-,E12F9例 2:求过三点 A(0,0) ,B(1,1) ,C(4,2)的圆的方程,并求这个圆的半径长和圆心坐标。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: 02FEyDxy 在圆上,所以它们的坐标是方程的解.把它们的坐(0,)1AB, ) ,C(4)标代入上面的方程,可以得到关于 的三元一次方程组,,即 024FED解此方程组,可得: 0,68FE所求圆的方程为: 2yx;54212FEr 3,4D得圆心坐标为(4,-3).或将 左边配方化为圆的标准方程,068y
6、x,从而求出圆的半径 ,圆心坐标为(4,-3) 25)3()(2yx 5r学生讨论交流,归纳得出使用待定系数法的一般步骤:、 根据提议,选择标准方程或一般方程;、 根据条件列出关于 a、b、r 或 D、E、F 的方程组;、 解出 a、b、r 或 D、E、F,代入标准方程或一般方程。例 3、已知线段 AB 的端点 B 的坐标是(4,3) ,端点 A 在圆上运动,求线段 AB 的中点 M 的轨迹方程。214xy分析:如图点 A 运动引起点 M 运动,而点 A 在已知圆上运动,点 A 的坐标满足方程 。建立点 M 与点 A 坐标之间的关系,就可以建立点2M 的坐标满足的条件,求出点 M 的轨迹方程。
7、 解:设点 M 的坐标是(x,y),点 A 的坐标是0,.B43Bxy由 于 点 的 坐 标 是 , 且 是 线 段 的 重 点 , 所 以 0043,22xy于 是 有上运动,所以点 A 的坐标满足方程因 为 点 A在 圆 14,即214xy200xy00把代入,得 130p224134,xy22y整 理 , 得 x-M所 以 , 点 的 轨 迹 是 以 , 为 圆 心 , 半 径 长 为 1的 圆642-2-4-5 5MOBAyx课堂练习:课堂练习 第 1、2、3 题0p小结 :1对方程 的讨论(什么时候可以表示圆) 02FEyDx2与标准方程的互化 3用待定系数法求圆的方程 4求与圆有关的点的轨迹。课后作业: 习题 4.1 第 2、3、6 题130p