已知圓C過座標原點O,且與x軸,y軸分別交於點A,B,圓心座標為(t∈R,t≠0).(1)求*:△AOB的面積...
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問題詳情:
已知圓C過座標原點O,且與x軸,y軸分別交於點A,B,圓心座標為
(t∈R,t≠0).
(1)求*:△AOB的面積為定值;
(2)直線2x+y-4=0與圓C交於點M,N,若|OM|=|ON|,求圓C的方程;
(3)在(2)的條件下,設點P,Q分別是直線l:x+y+2=0和圓C上的動點,求|PB|+|PQ|的最小值及此時點P的座標.
【回答】
解:(1)* 由題意知,圓C的標準方程為(x-t)2+2=t2+,
化簡得x2-2tx+y2-y=0.
當y=0時,x=0或x=2t,則A(2t,0);
當x=0時,y=0或y=,則B.
∴S△AOB=|OA|·|OB|=|2t|·||=4,為定值.
(2)∵|OM|=|ON|,∴原點O在MN的中垂線上.
設MN的中點為H,則CH⊥MN,∴C,H,O三點共線,且直線OC的斜率與直線MN的斜率的乘積為-1,即直線OC的斜率k===,∴t=2或t=-2,
∴圓心為C(2,1)或C(-2,-1),
∴圓C的標準方程為(x-2)2+(y-1)2=5或(x+2)2+(y+1)2=5.
檢驗:當圓的方程為(x+2)2+(y+1)2=5時,圓心到直線2x+y-4=0的距離d>r,此時直線與圓相離,故舍去.
故圓C的方程為(x-2)2+(y-1)2=5.
(3)易求得點B(0,2)關於直線x+y+2=0的對稱點B′(-4,-2),
則|PB|+|PQ|=|PB′|+|PQ|≥|B′Q|,
又∵B′到圓上點Q的最短距離為
|B′C|-r=-=3-=2,
∴|PB|+|PQ|的最小值為2,又直線B′C的方程為y=x,聯立解得
故|PB|+|PQ|取得最小值時點P的座標為,最小值為2.
知識點:圓與方程
題型:解答題