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圆的一般式的圆心和半径怎么求

圆的一般方程为 x2+y2+Dx+Ey+F=0x^{2} + y^{2} + Dx + Ey + F = 0D2+E24F>0D^{2} + E^{2} - 4F > 0 ) ,圆心坐标和半径的求法如下:

推导过程

将圆的一般方程通过配方转化为标准方程(xa)2+(yb)2=r2(x - a)^{2} + (y - b)^{2} = r^{2} 的形式(其中(a,b)(a,b)为圆心坐标,rr为半径)。

对于方程 x2+y2+Dx+Ey+F=0x^{2} + y^{2} + Dx + Ey + F = 0,进行配方:

x2+Dx+y2+Ey=Fx2+Dx+(D2)2+y2+Ey+(E2)2=(D2)2+(E2)2F(x+D2)2+(y+E2)2=D2+E24F4\begin{align*} x^{2} + Dx + y^{2} + Ey&=-F\\ x^{2} + Dx + (\frac{D}{2})^{2} + y^{2} + Ey + (\frac{E}{2})^{2}&= (\frac{D}{2})^{2} + (\frac{E}{2})^{2} - F\\ (x + \frac{D}{2})^{2} + (y + \frac{E}{2})^{2}&=\frac{D^{2} + E^{2} - 4F}{4} \end{align*}

圆心坐标和半径

圆心坐标:由上述标准方程可知,圆心坐标为 (D2,E2)(-\frac{D}{2}, -\frac{E}{2})

半径:半径r=D2+E24F2r = \frac{\sqrt{D^{2} + E^{2} - 4F}}{2}

例如,对于圆的一般方程 x2+y24x+6y3=0x^{2} + y^{2} - 4x + 6y - 3 = 0,其中 D=4D = -4E=6E = 6F=3F = -3

圆心横坐标为D2=42=2-\frac{D}{2} = - \frac{-4}{2} = 2,纵坐标为E2=62=3-\frac{E}{2} = - \frac{6}{2} = -3,所以圆心坐标是(2,3)(2,-3)

半径r=(4)2+624×(3)2=16+36+122=642=4r = \frac{\sqrt{(-4)^{2} + 6^{2} - 4\times(-3)}}{2} = \frac{\sqrt{16 + 36 + 12}}{2} = \frac{\sqrt{64}}{2} = 4

=216+36+12

=264

=4