半圆的方程公式是什么时候学的 半圆的方程公式是什么_ 半圆的方程公式左半圆怎么求

半圆的方程公式是什么时候学的 半圆的方程公式是什么? 半圆的方程公式左半圆怎么求

半圆的方程公式需根据圆心位置、半径及半圆路线(上半圆/下半圆/左半圆/右半圆)确定。下面内容是具体公式及适用条件:


一、标准方程形式

设圆心坐标为(a, b),半径为r,则半圆方程可表示为:

  • 上半圆(纵坐标≥圆心纵坐标):
    \[ y = b + \sqrtr – (x – a)} \]
    适用条件:\( x \in [a – r, a + r] \)(横向范围不超过半径延伸)

  • 下半圆(纵坐标≤圆心纵坐标):
    \[ y = b – \sqrtr – (x – a)} \]
    适用条件同上,但需注意根号前取负号

  • 右半圆(横坐标≥圆心横坐标):
    \[ x = a + \sqrtr – (y – b)} \]
    适用条件:\( y \in [b – r, b + r] \)(纵向范围限制)

  • 左半圆(横坐标≤圆心横坐标):
    \[ x = a – \sqrtr – (y – b)} \]
    适用条件同上,根号前取负号


二、独特场景简化形式

  • 圆心在原点(a=0, b=0):

    • 上半圆方程:\( y = \sqrtr – x} \)
    • 下半圆方程:\( y = -\sqrtr – x} \)
      此时方程简化为仅含半径r 的表达式
  • 以直径端点推导:
    若已知直径端点坐标 \( (x_1, y_1) \) 和 \( (x_2, y_2) \),可通过直径式方程转换为半圆方程。例如,右半圆可表示为:
    \[ x = \fracx_1 + x_2}2} + \sqrtr – \left(y – \fracy_1 + y_2}2}\right)} \]
    其中 \( r = \frac\sqrt(x_2 – x_1) + (y_2 – y_1)}}2} \)(直径长度的一半)


三、注意事项

  • 定义域/值域限制:
    半圆方程需明确限制x 或y 的取值范围(如上半圆的 \( y \geq b \)),否则可能表示整圆的一部分而非半圆

  • 符号选择:
    根号前取正号或负号对应不同路线的半圆,需根据实际几何位置选择

  • 与一般方程的转换:
    圆的一般方程 \( x + y + Dx + Ey + F = 0 \) 可通过配方转化为标准方程,再截取半圆部分


四、应用示例

  • 题目:圆心在(3, -2),半径5,求下半圆方程。
    解答:
    \[ y = -2 – \sqrt5 – (x – 3)} \quad (x \in [-2, 8]) \]

如需进一步推导或验证,可结合圆的直径式方程或一般方程进行转换。

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