円の方程式
円の方程式は (x − a)² + (y − b)² = r² です。中心(2, −3)、半径5なら (x − 2)² + (y + 3)² = 25 になります。このツールは形を相互に変換し、3点を通る円も求めます。
計算例:円の与え方: 中心と半径から · 中心のx座標(a) 2 · 中心のy座標(b) -3 · 半径 r 5 · 調べる点のx 5 · 調べる点のy 1 → 円の方程式:(x − 2)² + (y + 3)² = 25。出典:Wikipedia – Kreis (Kreisgleichung, Koordinatenform)。更新日:
計算方法
円とは、中心M(a, b)から等しい距離rにある点すべての集まりです。三平方の定理から、円の方程式 (x − a)² + (y − b)² = r² が得られます。展開すると、一般形 x² + y² + D·x + E·y + F = 0 になります。
形の変換
中心と半径からは、D = −2a、E = −2b、F = a² + b² − r² となります。逆に、平方完成をすると、中心はM(−D/2, −E/2)、半径は r = √(D²/4 + E²/4 − F) です。(x − 2)² + (y + 3)² = 25 の一般形は x² + y² − 4x + 6y − 12 = 0 です。根号の中が正でなければ、円は存在しません。
3点を通る円
一直線上にない3点を通る円は、ただ1つに決まります。三角形の外接円です。中心は、辺の垂直二等分線の交点になります。このツールは、座標から直接求め、2つの形を表示します。調べる点を入力すると、中心からの距離をrと比べて、円の内側、円周上、外側のどこにあるかがわかります。
- 中心が原点なら、簡単な形 x² + y² = r² になります。
- 座標は直交座標です。符号に注意してください。(y + 3) は b = −3 を表します。
- 円周2πrと面積πr²もあわせて表示します。
よくある質問
円の方程式はどう書きますか。
中心M(a, b)、半径rの円は (x − a)² + (y − b)² = r² です。M(0, 0)、r = 5なら x² + y² = 25 です。
一般形から中心と半径はどう求めますか。
M(−D/2, −E/2) と r = √(D²/4 + E²/4 − F) で求めます。x² + y² − 4x + 6y − 12 = 0 なら、M(2, −3)、r = 5です。
3点を通る円の方程式はどう求めますか。
中心は点どうしを結ぶ線分の垂直二等分線の交点、半径はその中心から1つの点までの距離です。3点が一直線上になければ、このツールが計算します。
出典・根拠
- Wikipedia – Kreis (Kreisgleichung, Koordinatenform)
- Wikipedia – Circle (Equations)
- Wikipedia – Umkreis(外接円。頂点の座標からの計算)
更新日: · 編集方針
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