已知圆O:x2+y2=1和定点A(2,1),由圆O外一点P(a,b)向圆O引切线PQ,切点为Q,且满足|PQ|=|PA|。 |
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(1)求实数a、b间满足的等量关系; (2)求线段PQ长的最小值; (3)若以P为圆心所作的圆P与圆O有公共点,试求半径取最小值时圆P的方程。 |
解:(1)连结OP, ∵Q为切点,∴PQ⊥OQ, 由勾股定理有 , 又由已知|PQ|=|PA|,故 , 即 , 化简得,实数a、b间满足的等量关系为:2a+b-3=0。 (2)由(1)知,点P在直线l:2x+y-3=0上, ∴|PQ|min=|PA|min,即求点A到直线l的距离, ∴ 。 (3)圆P与圆O有公共点,圆P半径最小时为与圆O外切(取小者)的情形,而这些半径的最小值为圆心O到直线l的距离减去1,圆心P为过原点与l垂直的直线l′与l的交点P0, ∴ , 又l′:x-2y=0, 解方程组 ,得 , 即 , ∴所求圆方程为 。 (1)求P点的轨迹方程 (2)求线段PQ长的最小值,并求此时PQ的斜率 解: 设P(x,y) (1)连接OP, ∵Q为切点, ∴PQ⊥OQ, ∵PQ2=OP2-OQ2 PQ=PA ∴PQ2=PA2 ∴(x2+y2)-12=(x-2)2+(y-1)2 化简得 2x+y-3=0 P轨迹方程是2x+y-3=0,一条直线 (2) y=-2x+3 ∴PQ=√(x2+y2-1)=√[5(x-6/5)2+4/5] ∴x=6/5时,PQ长最小 ∴此时P(6/5,3/5) 设PQ:y=k(x-6/5)+3/5 PQ方程:kx-y+3/5-6k/5=0 圆心到切线PQ距离=半径=1 ∴|0-0+3/5-6k/5|/√(1+k2)=1 ∴k=18±10√5
如图,已知⊙O:x2+y2=1和定点A(2,1),由⊙O外一点P(a,b)向⊙O引切线PQ,切点为Q,且满足PQ=PA, (1)求实数a,b之间满足的关系式; (2)求线段PQ长的最小值; (3)若以P为圆心所作的⊙P与⊙O有公共点,试求半径取最小值时⊙P的方程。 | 
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解:(1)连接OP, ∵Q为切点, ∴PQ⊥OQ, 又 , 即 , 化简得:2a+b-3=0。 (2)由(1)知b=-2a+3, ∴ , 故当 时,线段PQ长的最小值为 。 (3)设⊙P的半径为R, ∵⊙P与⊙O有公共点,且⊙O的半径为1, ∴ ,即 , 又 , 故当 , 此时 , 故当半径取最小值时,⊙P的方程为: 。
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