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圆方程计算器

在圆的标准式和一般式之间转换,或求过 3 点的圆,并给出圆心、半径、面积和周长。

关于此工具

以三种方式处理圆的方程:把圆心-半径式转为一般式、把一般式转回圆心-半径式,或求过三点的唯一圆。所有数学都在你的浏览器中完成。

标准(圆心-半径)式 (x − h)² + (y − k)² = r² 与一般式 x² + y² + Dx + Ey + F = 0 的关系为 D = −2h、E = −2k、F = h² + k² − r²。反过来(配方)得到 h = −D/2、k = −E/2、r = √(h² + k² − F)。对于三点,计算器用 Cramer 法则求解关于 D、E、F 的 3×3 线性方程组,然后还原出圆心和半径。

每种模式还会报告圆心 (h, k)、半径 r、所围面积 πr² 和周长 2πr。如果系数描述不出实圆,或三点共线,输入会被标记为无效。

常见问题

两种方程形式如何关联?
展开 (x − h)² + (y − k)² = r² 得到 x² + y² + Dx + Ey + F = 0,其中 D = −2h、E = −2k、F = h² + k² − r²。配方则将其逆转。
过 3 点的圆是如何求出的?
每个点都必须满足 x² + y² + Dx + Ey + F = 0,从而得到关于 D、E、F 的三个线性方程,用 Cramer 法则求解。
为什么我的一般方程被拒绝?
如果 h² + k² − F 为零或为负,则不存在实圆(半径会为零或为虚数),所以输入被标记为无效。
如果三点在一条直线上会怎样?
共线点不能确定一个圆,所以系数行列式为零,计算器会报告输入无效。

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