數學英文

圓方程式與平移

當方程式的圖形 (graph of an equation) 是坐標平面上的圓 (a circle in the coordinate plane), 它就稱為圓方程式 (the equation of a circle 或 circle equation)。 當它寫成配方 (completing the squares) 的形式: (xh)2+(yk)2=r2 就稱為圓標準式:the standard form of the equation of a circle 或者 the standard equation of a circle。 從圓標準式可以立即讀出圓心坐標 (h,k) 及半徑 r

如果展開平方 (expanding the squares),將平方項係數化為 1 (remove the coefficients of quadratic terms) 並且令等式右端只有 0 (the right hand side of the equation is zero), 則稱為圓一般式:the general form of the equation of a circle 或者 the general equation of a circle: x2+y2+Dx+Ey+F=0

只要把二元方程式寫成雙變數函數等於 0 的形式 f(x,y)=0,就稱為一般式 (the general form)。 例如直線的一般式 (the general form of line equations) 是 ax+by+c=0

圓心在原點的圓標準式 (the standard equation of circles centered at the origin) 是 x2+y2=r2 在方程式中,將 x 置換成 xh,記作 xxh, 其中 讀 maps to, 其作用 (action) 是圖形的水平平移 (horizontal translation): 向右平移 h 單位 (translate the graph h units to the right)。 這是因為,如果 xy 滿足原來的方程式 f(x,y)=0, 也就是點 (x,y) 在原來的方程式圖形上, 則 x+hy 就會滿足新方程式 f(xh,y)=0, 也就是點 (x+h,y) 在新方程式的圖形上。 可見原方程式圖形上每個點的 x 坐標加 h 之後,就形成新方程式圖形。

類似地,yyk 的作用是圖形的鉛直平移 (vertical translation): 向上平移 k 單位。 從圓標準式特別容易看清楚平移作用: (xh)2+(yk)2=r2 的圖形是 x2+y2=r2 的圖形向右平移 h、向上平移 k 的結果,因為它的圓心從原點 (0,0) 移到了 (h,k),而半徑不變,仍是 r

[語音講解:circ-eq.mp3]

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Created: Sep 17, 2022
Last Revised: 12/19
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