(本小题满分10分)设圆满足:(Ⅰ)截y轴所得弦长为2;(Ⅱ)被x轴分成两段圆弧,其弧长的比为3∶1.在满足条件(Ⅰ)、

(本小题满分10分)设圆满足:
(Ⅰ)截y轴所得弦长为2;
(Ⅱ)被x轴分成两段圆弧,其弧长的比为3∶1.
在满足条件(Ⅰ)、(Ⅱ)的所有圆中,求圆心到直线l:x-2y=0的距离最小的圆的方程.
uwlm 1年前 已收到1个回答 举报

qwert310 幼苗

共回答了16个问题采纳率:87.5% 举报

解法一 设圆的圆心为P(a,b),半径为r,则点P到x轴,y轴的距离分别为|b|,|a|。由题设知圆P截x轴所得劣弧所对的圆心角为90°,∴圆P截x轴所得的弦长为 r,故r 2 =2b 2 。 又圆P截y轴所得的的弦长为2,所以有r 2 =a 2 +1。从而得2b 2 -a 2 =1。又点P(a,b)到直线x-2y=0的距离为d= ,所以5d 2 =|a-2b| 2 =a 2 +4b 2 -4ab≥a 2 +4b 2 -2(a 2 +b 2 )=2b 2 -a 2 =1,当且仅当a=b时,上式等号成立,从而要使d取得最小值,则应有 ,解此方程组得 。又由r 2 =2b 2 知r= 。于是,所求圆的方程是(x-1) 2 +(y-1) 2 =2或(x+1) 2 +(y+1) 2 =2。------10分
解法二 同解法一得d= ,∴a-2b=± d,得a 2 =4b 2 ± bd+5d 2
将a 2 =2b 2 -1代入①式,整理得2b 2 ±4 bd+5d 2 +1="0 " ② 把它看作b的二次方程,由于方程有实根,故判别式非负,即△=8(5d 2 -1)≥0,得5d 2 ≥1。所以5d 2 有最小值1,从而d有最小值 。将其代入②式得2b 2 ±4b+2=0,解得b=±1。将b=±1代入r 2 =2b 2 得r 2 =2,由r 2 =a 2 +1得a=±1。综上a=±1,b=±1,r 2 =2。由|a-2b|=1知a,b同号。于是,所求圆的方程是(x-1) 2 +(y-1) 2 =2或(x+1) 2 +(y+1) 2 =2。--------10分

1年前

1
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.027 s. - webmaster@yulucn.com