3. 单位圆:圆心在原点且半径为1的圆;其方程为:
.
注意:交代一个圆时要同时交代其圆心与半径.
[精典范例]
例1:分别说出下列圆方程所表示圆的圆心与半径:
⑴
;
⑵![]()
⑶![]()
⑷![]()
⑸![]()
[解](如下表)
|
方程 |
圆心 |
半径 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
点评:本题考察了对圆的标准方程的认识,根据圆的标准方程,可以写出相应的圆的圆心与半径.
例2:(1)写出圆心为
,半径长为
的圆的方程,并判断点
,
是否在这个圆上;
(2)求圆心是
,且经过原点的圆的方程.
分析:通过圆心,半径可以写出圆的标准方程.
[解](1)∵圆心为
,半径长为
,
∴该圆的标准方程为:
.
把点
代入方程的左边,
=右边,
即点
的坐标适合方程,
∴点
是这个圆上的点;
把点
的坐标代入方程的左边,
.
即点
坐标不适合圆的方程,
∴点
不在这个圆上.
(2)法一:∵圆
的经过坐标原点,
∴圆
的半径为:
![]()
,
因此所求的圆的方程为:
,
即
.
法二:∵圆心为
,
∴设圆的方程为
,
∵原点在圆上即原点的坐标满足圆方程
即
,所以
,
∴所求圆的标准方程为:
.
点评:本题巩固了对圆的标准方程的认识,第二小题的解题关键在于求出半径,这里提供了两种方法.
例3:(1)求以点
为圆心,并且和
轴相切的圆的方程;
(2)已知两点
,
,求以线段
为直径的圆的方程.
分析:(1)已知与圆心坐标和该圆与
轴相切即可求出半径.(2)根据
为直径可以得到相应的圆心与半径.
[解](1)∵圆与
轴相切
∴该圆的半径即为圆心
到
轴的距离
;
所以圆的标准方程为:
.
(2)∵
为直径,
∴
的中点
为该圆的圆心即
,
又因为
![]()
,所以
,
∴圆的标准方程为:
.
点评:本题的解题关键在于由已知条件求出相应的圆心与半径.对圆的标准方程的有一个加深认识的作用.
例4:已知隧道的截面是半径为![]()
的圆的半圆,车辆只能在道路中心线的一侧行驶,车辆宽度为
,高为
的货车能不能驶入这个隧道?
分析:建立直角坐标系,由图象可以分析,
关键
在于
写出
半圆的方程,
对应求出当
时的值,
比较得出结论.
[解]以某一截面半圆的
圆心为原点,半圆的直径
所在的直线为
轴,
建立直角坐标系,如图所示,那么半圆的方程为:![]()
将
代入得
,
即离中心线
处,隧道的高度低于货车的高度,因此,该货车不能驶入这个隧道.
点评:本题的解题关键在于建立直角坐标系,用解析法研究问题.
思考:假设货车的最大的宽度为
,那么货车要驶入高隧道,限高为多少?
解:将
代入得
,
即限高为![]()
.
追踪训练一