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已知圓C經過點A(1,4)、B(3,-2),圓心C到直線AB的距離為
10
,求圓C的方程.
分析:解法I:設圓心C(a,b),半徑為r,圓C經過點A(1,4)、B(3,-2),圓心C到直線AB的距離為
10
,由垂徑定理可得,圓心與直線AB的中點M的連線長度為
10
,且與AB垂直,由此建立關于a,b,r的方程組,進而得到圓C的方程.
解法II:由已知中圓C經過點A(1,4)、B(3,-2),我們由垂徑定理得到C點在AB的中垂線上,可設C點坐標為C(3b-1,b),進而根據圓心C到直線AB的距離為
10
,構造方程求出b值,進而求出圓的半徑,得到圓C的方程.
解答:解:法Ⅰ:設圓心C(a,b),半徑為r
易見線段AB的中點為M(2,1)…(2分)
∵CM⊥AB,kAB=
-2-4
3-1
=-3

kCM=
b-1
a-2
=
1
3
即:3b=a+1①…(5分)
又∵|CM|=
10
∴(a-2)2+(b-1)2=10②…(8分)
聯(lián)立①②得
a=-1
b=0
a=5
b=2

即C(-1,0)或C(5,2)…(10分)
∴r2=|CA|2=20
故圓的方程為:(x+1)2+y2=20或(x-5)2+(y-2)2=20…(12分)
法Ⅱ:∵A(1,4)、B(3,-2)
∴直線AB的方程為:3x+y-7=0…(2分)
∵線段AB的中點為M(2,1)
∴圓心C落在直線AB的中垂線:x-3y+1=0上.…(4分)
不妨設C(3b-1,b)…(5分)
|3(3b-1)+b-7|
32+12
=
10
…(8分)
解得b=0或b=2
即C(-1,0)或C(5,2)…(10分)∴r2=|CA|2=20
故圓的方程為:(x+1)2+y2=20或(x-5)2+(y-2)2=20…(12分)
點評:本題考查的知識點是直線和圓的方程的應用,其中根據圓C經過點A(1,4)、B(3,-2),得到圓心在AB的中垂線上,是解答本題的關鍵.
練習冊系列答案
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(2)過點D(0,3),且斜率為k的直線l與圓C有兩個不同的交點E、F,若|EF|≥2
3
,求k的取值范圍;
(3)若圓C關于點(
3
2
,1)
對稱的曲線為圓Q,設M(x1,y1)、P(x2,y2)(x1≠±x2)是圓Q上的兩個動點,點M關于原點的對稱點為M1,點M關于x軸的對稱點為M2,如果直線PM1、PM2與y軸分別交于(0,m)和(0,n),問m•n是否為定值?若是求出該定值;若不是,請說明理由.

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已知圓C經過點A(1,3)、B(2,2),并且直線m:3x-2y=0平分圓C.
(1)求圓C的方程;
(2)若過點D(0,1),且斜率為k的直線l與圓C有兩個不同的交點M、N.
(Ⅰ)求實數k的取值范圍;
(Ⅱ)(文科不做)若
OM
ON
=12,求k的值.

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