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:x2 + y2 + Dx + Ey + F = 0
∵A (0,0),B (1,1),C (4,2)在圆上,所以它们的坐标是方程的解.把它们的坐标代入上面的方程,可以得到关于D、E、F的三元一次方程组:
即
解此方程组,可得:D= -8,E=6,F = 0
∴所求圆的方程为:x2 + y2 - 8x + 6y = 0
;
.
得圆心坐标为(4,-3).
或将x2 + y2 - 8x + 6y = 0左边配方化为圆的标准方程,(x - 4)2 + (y + 3)2 = 25,从而求出圆的半径r = 5,圆心坐标为(4,-3). 例3 已知线段AB的端点B的坐标是(4,3),端点A在圆上(x + 1)2 + y2 = 4运动,求线段AB的中点M的轨迹方程.
解:设点M的坐标是(x,y),点A的坐标是(x0,y0)由于点B的坐标是(4,3)且M是线段AB中重点,所以
,①
于是有x0 = 2x - 4,y0 = 2y - 3
因为点A在圆(x + 1)2 + y2 = 4上运动,所以点A的坐标满足方程(x + 1)2 + y2 = 4,即 (x0 + 1)2 + y02 = 4 ②
把①代入②,得
(2x - 4 + 1)2 + (2y - 3)2 = 4,
整理得
所以,点M的轨迹是以为圆心,半径长为1的圆.
课堂练习:课堂练习P130第1、2、3题.