已知圆C1:x2+y2=4与直线l:3x+4y-5=0交于A,B两点,若圆C2的圆心在线段AB上,且圆C2与圆C1相切,

已知圆C1:x2+y2=4与直线l:3x+4y-5=0交于A,B两点,若圆C2的圆心在线段AB上,且圆C2与圆C1相切,切点在圆C1的劣弧
AB
上,则圆C2的最大面积为______.
qzwjq 1年前 已收到1个回答 举报

4f453c7c5407010a 幼苗

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解题思路:先根据圆C1的方程找出圆心坐标与半径R的值,找出圆C2的半径的最大时的情况:当圆c2的圆心Q为线段AB的中点时,圆c2与圆C1相切,切点在圆C1的劣弧
AB
上,设切点为P,此时圆C2的半径r的最大.求r的方法是,联立直线与圆的方程,消去y后得到关于x的一元二次方程,利用韦达定理求出Q的横坐标,把Q的横坐标代入直线方程即可求出Q的纵坐标,得到Q的坐标,利用两点间的距离公式求出两圆心的距离OQ等于d,然后根据两圆内切时,两圆心之间的距离等于两半径相减可得圆C2的半径最大值.

由圆C1:x2+y2=4,可得圆心O(0,0),半径R=2
如图,当圆c2的圆心Q为线段AB的中点时,圆c2与圆C1相切,切点在圆C1的劣弧

AB上,设切点为P,此时圆C2的半径r的最大.
联立直线与圆的方程得

3x+4y−5=0
x2+y2=4,消去y得到25x2-30x-39=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=[6/5],所以线段AB的中点Q的横坐标为[3/5],把x=[3/5]代入直线方程中解得y=[4/5],
所以Q([3/5],[4/5]),则两圆心之间的距离OQ=d=
(
3
5−0)2+(
4
5−0)2=1,
因为两圆内切,所以圆c2的最大半径r=R-d=2-1=1,
则圆C2的最大面积为为π.
故答案为:π

点评:
本题考点: 直线与圆的位置关系.

考点点评: 此题考查了直线与圆的位置关系,利用了数形结合的思想,做题时掌握两圆内切时两半径所满足的条件,灵活运用韦达定理及两点间的距离公式化简求值.

1年前

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