概念形成与深化 请同学们写出圆的标准方程:(x-a)2 + (y -b)2 = r2,圆心(a,b),半径r.
把圆的标准方程展开,并整理:
x2+ y2 -2ax - 2by + a2 + b2 -r2=0.
取D = -2a,E = -2b,F = a2 + b2-r2得x2 + y2 + Dx + Ey+F = 0①
这个方程是圆的方程.
反过来给出一个形如x2 + y2 + Dx + Ey + F = 0的方程,它表示的曲线一定是圆吗?
把x2 + y2 + Dx + Ey + F = 0配方得
②(配方过程由学生去完成)这个方程是不是表示圆?
(1)当D2 + E2- 4F>0时,方程②表示以为圆心,
为半径的圆;
(2)当D2 + E2- 4F = 0时,方程只有实数解,即只表示一个点;
(3)当D2 + E2- 4F<0时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形.
综上所述,方程x2 + y2 + Dx + Ey + F = 0表示的曲线不一定是圆.
只有当D2 + E2- 4F>0时,它表示的曲线才是圆,我们把形如x2 + y2 + Dx + Ey + F = 0的表示圆的方程称为圆的一般方程. 应用举例 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.
(1)4x2 + 4y2- 4x + 12y + 9 = 0
(2)4x2 + 4y2- 4x + 12y + 11 = 0
解析:(1)将原方程变为
x2 + y2-x + 3y += 0
D = -1,E =3,F =.
∵D2 + E2- 4F = 1>0
∴此方程表示圆,圆心(,),半径r =.
(2)将原方程化为x2 + y2 -x + 3y += 0
D = -1,E =3,F =.D2 + E2- 4F = -1<0
∴此方程不表示圆.