這個計算器的功能
一個圓可以用兩種方式來表示。標準式(又稱圓心半徑式)為 (x − h)² + (y − k)² = r²,能直接看出圓心 (h, k) 與半徑 r。一般式則是 x² + y² + Dx + Ey + F = 0,圓的結構被藏在三個係數裡。這個工具會根據你輸入的圓心與半徑,計算出 D、E、F,把標準式換算成一般式。
使用方式
輸入圓心座標 h 與 k,再填入半徑 r。計算器會輸出完整的一般式方程式,以及每一個係數。數值可以是正數、負數或零,也支援小數。
公式說明
把標準式展開後,就能得到這裡所用到的關係式:
D = −2h、 E = −2k、 F = h² + k² − r²。
將這些代回 x² + y² + Dx + Ey + F = 0,會完全還原成 (x − h)² + (y − k)² = r²,因此這個轉換是精確且可逆的。
範例演算
假設圓心為 (2, 3)、半徑為 5。則 D = −2(2) = −4、E = −2(3) = −6、F = 2² + 3² − 5² = 4 + 9 − 25 = −12。一般式即為 x² + y² − 4x − 6y − 12 = 0。
常見問題
半徑可以是 0 嗎?半徑為 0 表示一個點(退化的圓);公式依然成立,此時 F = h² + k²。
為什麼 F 有時候是負的?F = h² + k² − r²。當半徑相對於圓心到原點的距離較大時,F 就會變成負值,這是正常現象。
要怎麼換回標準式?使用 h = −D/2、k = −E/2、r = √(h² + k² − F) 即可。