円・球の方程式の計算
円の中心の座標と半径を入れると、円の方程式を計算します。直径の両端の2点から円の方程式を求めたり、円に接する直線の式を求めたりすることもできます。3次元にすると、球の方程式にもなります。
くわしい条件を変える(なくても計算できます)
計算方法
中心と半径から 中心(h, k)、半径rの円の方程式(標準形)は(x−h)²+(y−k)²=r²です。展開すると、一般形x²+y²+Dx+Ey+F=0(D=−2h、E=−2k、F=h²+k²−r²)になります。3次元にすると、球の方程式(x−h)²+(y−k)²+(z−l)²=r²になります。
2点を直径の両端とする円 中心は2点の中点、半径は2点の距離の半分です。
接線 傾きmの直線y=mx+bが、中心(h,k)・半径rの円に接するのは、中心と直線の距離がちょうど半径に等しいときです。この条件からbについての2次方程式ができ、判別式が0より大きければ接線は2本、0なら1本(このとき半径は0)です。
出典:円・球の方程式の定義(中心と半径から)、点と直線の距離を使った接線の条件(高校数学の基本公式)
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よくある質問
標準形と一般形はどう違う?
標準形(x−h)²+(y−k)²=r²は中心と半径がひと目でわかる形、一般形x²+y²+Dx+Ey+F=0は展開した形で、係数から中心と半径を逆算できます。
半径が0のときは?
円ではなく、中心の1点だけを表す方程式になります。
2点を直径の両端とする円の中心は?
2点を結んだ線分のちょうど真ん中(中点)です。
接線が1本しかできないのはどんなとき?
半径が0(円が1点)のときです。それ以外の半径では、ある傾きの接線はつねに2本(上下)できます。
球の体積や表面積も計算できる?
このツールでは方程式だけを計算します。体積や表面積は、ほかの計算ツールで求められます。