[整理]圆的解析式 圆函数 在平面直角坐标系里画圆
圆的解析式 圆函数 在平面直角坐标系里画圆
表
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述方式一:平面直角坐标系中,以点 (a,b) 为圆心且半径为 r 的圆,其解析式为 。
表述方式二:平面直角坐标系中,关于 x 的两个函数
的图象组成以点
为圆心且半径为 r 的圆。 (a,b)
表述方式三:平面直角坐标系中有一以点 (a,b) 为圆心且半径为r的圆,则此圆上任一点都满足关系式
。
表述方式四:平面直角坐标系中以点 (a,b) 为圆心且半径为 r 的圆,是满足
的所有点的集合。
推导简要过程 已知:平面直角坐标系 xOy,定点 M(a,b) 。以点 M 为圆心、r 为半径作圆,此圆上有一点 P(x,y)。
过点M和点P分别作 x 轴和 y 轴的平行线
各种证矩形,线段长都可以用字母表示出来。更严谨的话,应该加绝对值,不过后面用的是勾股定理,都平方了,就无所谓了。由勾股定
理,,
整理可得
将其视为关于 y 的一元二次方程,由一元二次方程求根公式可得
。
则满足 的点,一定满足
,即线段PM的长一定等于 r,点一定在圆M上。
若将 视为 y 是 x 的两个函数,则自变量 x 的取值范围为 。 进一步讨论 对于上面的函数
,不难发现,被开方数可以利用完全平方公式因式分解,即可化为:。看到这个玩意儿我觉得有点眼熟——跟二次函数的顶点式有点儿像啊~
先请看这个函数: 。特征为:根号下 x二次项系数为-1,后面加一个非负的常数。两边分别平方之后就可以得到 ,这个很好理解,勾股定理嘛,图像画出来是一个以原点为圆心的圆。
那么,我们把这个函数 平移,向上平移 b 个单位,再向右平移 a 个单位,按照传说中的杨凡艺大法之二,平移之后的解析式就是:
。嗯,实际上就是平移圆心嘛,跟平移抛物线的时候平移顶点类似。然后把被开方数展开,,哇哈,这不就是任意圆的解析式了嘛~观察一下这个函数,被开方数实际上是个二次三项式,看来这玩意儿和二次函数还真有不少联系。 我给它起了个名字:圆函数。圆函数的特征就是被开方数是二次三项式,即形如 的函数。仿照二次函数的说法,这个
便是圆函数的一般式。二次函数还有顶点式,那么这个 就是圆函数的圆心式啦;由于
与 这两个式子实际上是等价的,可以推知:如果把 的图像画在坐
标系中,肯定是一个圆,就可知这个圆的圆心为,半径为。
至于圆和坐标轴的交点个数情况,与二次函数的判别式 Δ一样,