圆的方程例题讲解
圆的方程例题讲解
圆的方程例题讲解
例1 已知与圆C:x2+y2-2x-2y+1=0,相切的直线l交x轴、y轴分别于A,B点,设O为原点,|OA|=a,|OB|=b(a>2,b>2).
(1)求证圆C与直线l相切的充要条件是(a-2)(b-2)=2;
(2)求线段AB中点的轨迹方程;
(3)求△AOB面积的最小值.
解 (1)因为l与圆心相切,且a>2,b>2,所以可设直线l的方
评述 讲解本题的目的,是为了锻炼学生解决综合题的能力,其中第(1)小题被反复应用多次,特别是(3)建立在(1)的基础上的恒等变形技巧值得借鉴.
例2 AB为定圆的直径,C为该圆上异于A,B的任一点,l为过C点的圆的切线,过B引BP⊥l,且交AC的延长线于P,求点P的轨迹.
解法一 如图4所示,以圆心O为原点,AB所在的直线为x轴,建立坐标系,则定圆方程为x2+y2=r2.
(因为C是动点,点P因点C动而动,故可)设P点坐标为(x,y),C点坐标为(x1,y1).(P点是直线AC,BP的交点,所以P点受直线AP和BP的制约,因此建立直线AP与BP的方程,来确定P点与C点坐标之间的关系式.

)
因为C点不与点A,B重合,所以y1≠0,由过C点的切线l的方程为x1x+y1y=r2,直线BP⊥l,所以y1x-x1y-y1r=0①,点P在直线AC
=r2,即(x-r)2+y2=4r2(y≠0)即为所求P点的轨迹方程,其轨迹要除去x轴上的两个点.
评述 本题特点是动点P随着相关点C的运动而运动,如果能用动点P的坐标(x,y),表示相关点C的坐标(x1,y1),则按照相关点C所满足的条件列出方程,就能得动点P的轨迹方程.这种方法通常称为相关点法,在解析几何中经常用到,应给予足够的重视.
解法二 因为BP⊥l,OC⊥l,所以OC∥BP.因此|BP|=2|OC|=2r.
这说明当点C运动时,动点P距定点B的距离总等于常数2r.根据定义可得到:P点轨迹是以点B(r,0)为圆心,以2r为半径的圆.因为C点不与A,B点重合,所以y≠0,所以点P的轨迹方程为(x-r)2+y2=4r2(y≠0).


