Przejdź do treści
Poznaj Compass

Równanie okręgu — wzór, środek i promień, przykłady i zadania

Okrąg o środku S=(a,b)S=(a,b) i promieniu rr ma równanie (x−a)2+(y−b)2=r2(x-a)^2+(y-b)^2=r^2: współrzędne środka wchodzą do nawiasów ze znakami przeciwnymi, a po prawej stronie stoi kwadrat promienia.

Geometria analityczna na płaszczyźnie kartezjańskiej · matura podstawowa 3 LO → Zobacz na planecie →

Wzory w skrócie

Równanie okręgu S=(a,b)S=(a,b) — środek okręgu, rr — promień
(x−a)2+(y−b)2=r2(x-a)^2+(y-b)^2=r^2
Kwadrat promienia ze środka i punktu na okręgu SS — środek, PP — punkt leżący na okręgu; do równania wystarczy r2r^2, bez pierwiastkowania
r2=∣SP∣2r^2=|SP|^2

Wzór na równanie okręgu

Okrąg o środku S=(a,b)S=(\textcolor{#0284c7}{a},\textcolor{#0284c7}{b}) i promieniu r\textcolor{#d97706}{r} ma równanie (x−a)2+(y−b)2=r2(x-\textcolor{#0284c7}{a})^2+(y-\textcolor{#0284c7}{b})^2=\textcolor{#d97706}{r}^2: współrzędne środka wchodzą do nawiasów ze znakami przeciwnymi, a po prawej stronie stoi kwadrat promienia. Każde zadanie z okręgiem sprowadza się do trzech ruchów: odczytać SS i rr, znaleźć brakujące r2r^2 jako kwadrat odległości, podstawić punkt.

Jak wyznaczyć równanie okręgu — przykłady

  • S=(2,−3)S=(2,-3), r=4r=4: (x−2)2+(y+3)2=16\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{(x-2)^2+(y+3)^2=16}}
  • (x+1)2+(y−5)2=7(x+1)^2+(y-5)^2=7: środek (−1,5)\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{(-1,5)}}, promień 7\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{\sqrt7}} (nie 77)
  • środek S=(1,2)S=(1,2), punkt P=(4,6)P=(4,6) na okręgu: r2=∣SP∣2=32+42=25r^2=|SP|^2=3^2+4^2=\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{25}}
  • średnica ABAB, A=(−1,0)A=(-1,0), B=(3,4)B=(3,4): S=(1,2)S=\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{(1,2)}}, r2=∣SA∣2=4+4=8r^2=|SA|^2=4+4=\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{8}}
  • czy (3,0)(3,0) leży na (x−1)2+(y+2)2=8(x-1)^2+(y+2)^2=8? 22+22=82^2+2^2=8 — tak\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{tak}}

Równanie okręgu na maturze — pułapki

Na maturze: równanie okręgu jest na karcie wzorów — pilnuj znaków w nawiasach i tego, że po prawej stronie jest r2r^2 (typowa pułapka w zadaniach P/F: „promień jest równy 55”, gdy równanie kończy się =5=5). Gdy dana jest średnica albo środek i punkt, nie pierwiastkuj — do równania wystarczy r2r^2. O liczbie punktów wspólnych z osią decyduje porównanie odległości środka od osi (∣b∣|b| dla OxOx, ∣a∣|a| dla OyOy) z promieniem, a środek okręgu opisanego na trójkącie prostokątnym to środek przeciwprostokątnej.

Przykłady krok po kroku

Każdy przykład to inny typ zadania z tego tematu: najpierw sposób, potem zadanie rozwiązane krok po kroku.

Przykład 1 Równanie okręgu ze środka i promienia

xy-9-8-7-6-5-4-3-2-11-4-3-2-11234560SOkrąg: środek S(−4, 1), promień r = 3 (cztery punkty w odległości 3)

Podstawiasz środek (a, b) ze znakami przeciwnymi i kwadrat promienia r do potęgi 2 do wzoru (x − a) do potęgi 2 + (y − b) do potęgi 2 = r do potęgi 2.

Zadanie Okrąg O\mathcal{O} ma środek S=(−4,1)S=(-4,1) i promień 33. Zapisz równanie okręgu O\mathcal{O}.

  1. Wzór (x−a)2+(y−b)2=r2(x-a)^2+(y-b)^2=r^2 wymaga środka (a,b)(a,b) i promienia: a=−4a=-4, b=1b=1, r=3r=3.
  2. Współrzędne środka wchodzą ze znakiem przeciwnym: a=−4a=-4 daje (x−(−4))2=(x+4)2(x-(-4))^2=(x+4)^2, a b=1b=1 daje (y−1)2(y-1)^2.
  3. Po prawej stronie stoi kwadrat promienia, nie promień: r2=32=9r^2=3^2=9.
  4. Równanie: (x+4)2+(y−1)2=9(x+4)^2+(y-1)^2=9.

Odpowiedź: (x+4)2+(y−1)2=9(x+4)^2+(y-1)^2=9

Przykład 2 Środek i promień okręgu z równania

Z równania (x − a) do potęgi 2 + (y − b) do potęgi 2 = r do potęgi 2 odczytujesz środek (a, b) ze znakami przeciwnymi i promień r = prawastrona\sqrt{prawa strona}, także gdy nie jest ona kwadratem liczby całkowitej.

Zadanie Okrąg O\mathcal{O} jest określony równaniem (x+3)2+(y−1)2=18(x+3)^2+(y-1)^2=18. Podaj środek i promień okręgu O\mathcal{O}.

  1. Porównuję z (x−a)2+(y−b)2=r2(x-a)^2+(y-b)^2=r^2: (x+3)=(x−(−3))(x+3)=(x-(-3)), więc a=−3a=-3; (y−1)(y-1) daje b=1b=1. Środek S=(−3,1)S=(-3,1).
  2. Prawa strona to r2=18r^2=18, więc r=18r=\sqrt{18} — nie 1818.
  3. Upraszczam pierwiastek: 18=9⋅2=32\sqrt{18}=\sqrt{9\cdot2}=3\sqrt2.
  4. Środek S=(−3,1)S=(-3,1), promień r=32r=3\sqrt2.

Odpowiedź: S=(−3,1)S=(-3,1), r=32r=3\sqrt2

Przykład 3 Równanie okręgu ze średnicy

xy-4-3-2-1123456-5-4-3-2-112345670ABSOdcinek AB średnicą okręgu, A(−2, 5), B(4, −3); środek S(1, 1)

Środek okręgu to środek średnicy AB, a r do potęgi 2 to kwadrat odległości środka od A — bez pierwiastkowania.

Zadanie W kartezjańskim układzie współrzędnych (x,y)(x,y) odcinek o końcach A=(−2,5)A=(-2,5) i B=(4,−3)B=(4,-3) jest średnicą okręgu O\mathcal{O}. Wyznacz równanie okręgu O\mathcal{O}.

  1. Środek okręgu to środek średnicy: S=(−2+42,5+(−3)2)=(1,1)S=\left(\frac{-2+4}{2},\frac{5+(-3)}{2}\right)=(1,1).
  2. Promień to odległość SS od AA, ale do równania potrzebny jest tylko r2r^2: r2=∣SA∣2=(−2−1)2+(5−1)2=9+16=25r^2=|SA|^2=(-2-1)^2+(5-1)^2=9+16=25.
  3. Sprawdzenie inną drogą: ∣AB∣2=62+82=100|AB|^2=6^2+8^2=100, więc r2=1004=25r^2=\frac{100}{4}=25 — zgadza się.
  4. Równanie: (x−1)2+(y−1)2=25(x-1)^2+(y-1)^2=25.

Odpowiedź: (x−1)2+(y−1)2=25(x-1)^2+(y-1)^2=25

Przykład 4 Równanie okręgu ze środka i punktu na okręgu

xy-2-1123456-5-4-3-2-112340SPŚrodek S(3, −2) i punkt P(1, 1) na okręgu; r² = |SP|² = 4 + 9 = 13

Gdy znasz środek S i punkt P na okręgu, liczysz r do potęgi 2 = |SP| do potęgi 2 z różnic współrzędnych i od razu wstawiasz je do równania.

Zadanie Okrąg O\mathcal{O} o środku S=(3,−2)S=(3,-2) przechodzi przez punkt P=(1,1)P=(1,1). Wyznacz równanie okręgu O\mathcal{O}.

  1. Środek jest dany, brakuje promienia. Promień to odległość ∣SP∣|SP|, ale w równaniu potrzebny jest tylko r2r^2 — pierwiastkowanie jest zbędne.
  2. r2=∣SP∣2=(1−3)2+(1−(−2))2=(−2)2+32=4+9=13r^2=|SP|^2=(1-3)^2+(1-(-2))^2=(-2)^2+3^2=4+9=13.
  3. Podstawiam a=3a=3, b=−2b=-2 ze znakami przeciwnymi i r2=13r^2=13: (x−3)2+(y+2)2=13(x-3)^2+(y+2)^2=13.
  4. Sprawdzenie: dla P=(1,1)P=(1,1) lewa strona to (1−3)2+(1+2)2=4+9=13(1-3)^2+(1+2)^2=4+9=13 — punkt spełnia równanie.

Odpowiedź: (x−3)2+(y+2)2=13(x-3)^2+(y+2)^2=13

Przykład 5 Czy punkt leży na okręgu

Podstawiasz współrzędne punktu do lewej strony równania i porównujesz wynik z r do potęgi 2: równe — punkt leży na okręgu, inne — nie.

Zadanie Dany jest okrąg O\mathcal{O}: (x+2)2+(y−1)2=25(x+2)^2+(y-1)^2=25 oraz punkty A=(1,5)A=(1,5) i B=(3,−1)B=(3,-1). Który z tych punktów leży na okręgu O\mathcal{O}?

  1. Punkt leży na okręgu, gdy jego współrzędne spełniają równanie — podstawiam je do lewej strony i porównuję z r2=25r^2=25.
  2. Dla A=(1,5)A=(1,5): (1+2)2+(5−1)2=9+16=25(1+2)^2+(5-1)^2=9+16=25 — równe 2525, więc AA leży na okręgu.
  3. Dla B=(3,−1)B=(3,-1): (3+2)2+(−1−1)2=25+4=29≠25(3+2)^2+(-1-1)^2=25+4=29\neq25 — BB nie leży na okręgu (29>2529>25, więc BB jest na zewnątrz koła).
  4. Na okręgu leży tylko punkt AA.

Odpowiedź: tylko AA

Przykład 6 Punkty wspólne okręgu z osiami układu

xy-2-112345678-6-5-4-3-2-11230SOkrąg: środek S(3, −2), r = 3 — punkt (0, −2) leży na osi Oy (styczność), punkt (3, 1) nad osią Ox

Porównujesz odległość środka od osi (|b| dla Ox, |a| dla Oy) z promieniem: mniejsza — 2 punkty wspólne, równa — styczność, większa — brak.

Zadanie Dany jest okrąg O\mathcal{O}: (x−3)2+(y+2)2=9(x-3)^2+(y+2)^2=9. Ile punktów wspólnych ma okrąg O\mathcal{O} z osią OxOx, a ile z osią OyOy?

  1. Odczytuję środek S=(3,−2)S=(3,-2) i promień r=9=3r=\sqrt9=3.
  2. Odległość środka od osi OxOx to ∣b∣=∣−2∣=2|b|=|-2|=2. Ponieważ 2<3=r2<3=r, oś OxOx przecina okrąg w dwóch punktach.
  3. Odległość środka od osi OyOy to ∣a∣=3|a|=3. Ponieważ 3=r3=r, okrąg jest styczny do osi OyOy — dokładnie jeden punkt wspólny, (0,−2)(0,-2).
  4. Z osią OxOx: 2 punkty wspólne, z osią OyOy: 1 punkt wspólny.

Odpowiedź: OxOx: 2 punkty, OyOy: 1 punkt (styczność)

Najczęstsze błędy

  • Promień równy prawej stronie równania: z (x+1)2+(y−5)2=7(x+1)^2+(y-5)^2=7 wychodzi r=7r=\sqrt7, nie 77.
  • Złe znaki środka. Współrzędne środka wchodzą do nawiasów ze znakami przeciwnymi: (x+1)2(x+1)^2 oznacza pierwszą współrzędną −1-1.
  • Wpisanie rr zamiast r2r^2 po prawej stronie: okrąg o promieniu 33 ma po prawej stronie 99.
  • Niepotrzebne pierwiastkowanie. Gdy dana jest średnica albo środek i punkt, do równania wystarczy r2r^2 policzone jako kwadrat odległości.

Sprawdź się na zadaniach

Rozwiąż samodzielnie, a potem sprawdź odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku.

Zadanie 1

W kartezjańskim układzie współrzędnych (x,y)(x,y) dany jest okrąg O\mathcal{O} o środku S=(−2,5)S=(-2,5) i promieniu 44. Okrąg O\mathcal{O} jest określony równaniem

Zadanie 2

W kartezjańskim układzie współrzędnych (x,y)(x,y) dany jest okrąg O\mathcal{O} o równaniu (x+2)2+(y−6)2=13(x+2)^2+(y-6)^2=13. Promień okręgu O\mathcal{O} jest równy

Zadanie 3

W kartezjańskim układzie współrzędnych (x,y)(x,y) odcinek o końcach A=(2,−3)A=(2,-3) oraz B=(8,5)B=(8,5) jest średnicą okręgu O\mathcal{O}. Okrąg O\mathcal{O} jest określony równaniem

Zadanie 4

W kartezjańskim układzie współrzędnych (x,y)(x,y) punkt P=(1,−1)P=(1,-1) leży na okręgu O\mathcal{O} o środku w punkcie S=(−3,1)S=(-3,1). Okrąg O\mathcal{O} jest określony równaniem

Zadanie 5

W kartezjańskim układzie współrzędnych (x,y)(x,y) dany jest okrąg O\mathcal{O} o równaniu (x+3)2+(y−4)2=10(x+3)^2+(y-4)^2=10. Do okręgu O\mathcal{O} należy punkt

Zadanie 6

W kartezjańskim układzie współrzędnych (x,y)(x,y) dany jest okrąg O\mathcal{O} o równaniu (x+4)2+(y−1)2=16(x+4)^2+(y-1)^2=16. Wskaż zdanie prawdziwe.

Zadanie egzaminacyjne arkusz CKE · zadanie 28

W kartezjańskim układzie współrzędnych (x,y)(x, y) dany jest okrąg O\mathcal{O} o środku S=(−1,2)S = (-1, 2) i promieniu 33.

Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Okrąg O\mathcal{O} jest określony równaniem

Zadania z arkuszy CKE na ten temat

Wszystkie arkusze →

Prawdziwe zadania egzaminacyjne z tego tematu — z odpowiedzią i rozwiązaniem krok po kroku.

Filmy, które pomogą

Krótkie wytłumaczenia z różnych kanałów.

Równanie okręgu — wyznaczanie środka Matemaks
Równanie okręgu — geometria analityczna Matfix

Najczęstsze pytania

Jaki jest wzór na równanie okręgu?

(x−a)2+(y−b)2=r2(x-a)^2+(y-b)^2=r^2, gdzie (a,b)(a,b) to środek okręgu, a rr — promień. Dla S=(2,−3)S=(2,-3) i r=4r=4: (x−2)2+(y+3)2=16(x-2)^2+(y+3)^2=16.

Jak odczytać środek i promień okręgu z równania?

Środek ma współrzędne o znakach przeciwnych niż w nawiasach, a promień to pierwiastek z prawej strony. Z (x+1)2+(y−5)2=7(x+1)^2+(y-5)^2=7: środek (−1,5)(-1,5), promień 7\sqrt7.

Jak wyznaczyć równanie okręgu, gdy dana jest średnica?

Środek okręgu to środek średnicy, a r2r^2 to kwadrat odległości środka od końca średnicy. Dla A=(−1,0)A=(-1,0) i B=(3,4)B=(3,4): S=(1,2)S=(1,2), r2=8r^2=8, więc (x−1)2+(y−2)2=8(x-1)^2+(y-2)^2=8.

Jak wyznaczyć równanie okręgu ze środka i punktu?

Liczymy r2=∣SP∣2r^2=|SP|^2 z różnic współrzędnych: dla S=(1,2)S=(1,2) i P=(4,6)P=(4,6) mamy r2=32+42=25r^2=3^2+4^2=25, więc równanie to (x−1)2+(y−2)2=25(x-1)^2+(y-2)^2=25.

Jak sprawdzić, czy punkt leży na okręgu?

Podstawiamy współrzędne punktu do lewej strony równania i porównujemy wynik z r2r^2. Punkt (3,0)(3,0) leży na okręgu (x−1)2+(y+2)2=8(x-1)^2+(y+2)^2=8, bo 22+22=82^2+2^2=8.

Aktualizacja:

Powiązane tematy

Wszystkie tematy →

Sprawdź, co już umiesz — zrób darmową diagnozę

Diagnoza jest bezpłatna, a na start wystarczą imię i klasa — bez adresu e-mail. To test w Compass — platformie diagnostyczno-adaptacyjnej z AI (35 pytań, zwykle 15–30 minut), który pokaże, które tematy matury podstawowej już umiesz, a które trzeba powtórzyć. E-mail podajesz po teście, jeśli chcesz zapisać wynik i dostać lekcje i zadania dobrane do niego.

Zrób darmową diagnozę