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高考數(shù)學精品復習資料
2019.5
第4講 直線與圓的綜合求解策略
例5 在平面直角坐標系xOy中,曲線y=x2-6x+1與坐標軸的交點都在圓C上.
(1)求圓C的方程;
(2)若圓C與直線x-y+a=0交于A,B兩點,且OA⊥OB,求a的值.
審題破題 (1)求出圓上三點,根據三點坐標靈活設出圓的方程;(2)將直線和圓的方程聯(lián)立,根據根與系數(shù)的關系,轉化已知條件求出a的值.
解 (1)曲線y=x2-6x+1與y軸的交點為(0,1),與x軸的交點為(3+2,0),(3-2,0).
故可設圓C的圓心為(3,t),
2、
則有32+(t-1)2=(2)2+t2,
解得t=1.
則圓C的半徑為=3.
所以圓C的方程為(x-3)2+(y-1)2=9.
(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),其坐標滿足方程組:
消去y,得到方程2x2+(2a-8)x+a2-2a+1=0.
由已知可得,判別式Δ=56-16a-4a2>0.
設x1,x2是方程的兩根,
從而x1+x2=4-a,x1x2=.①
由于OA⊥OB,
可得x1x2+y1y2=0,
又y1=x1+a,y2=x2+a,
所以2x1x2+a(x1+x2)+a2=0.②
由①②得a=-1,滿足Δ>0,故a=-1.
構建答
3、題模板
第一步:求出曲線與坐標軸的交點坐標(兩條坐標軸);
第二步:求出圓心和半徑并且寫出圓的方程;
第三步:將直線和圓的方程聯(lián)立;
第四步:求出聯(lián)立后方程的判別式以及根與系數(shù)的關系;
第五步:根據垂直的等價條件——數(shù)量積為零求出字母a的值.
對點訓練5 已知點P(2,2),圓C:x2+y2-8y=0,過點P的動直線l與圓C交于A,B兩點,線段AB的中點為M,O為坐標原點.
(1)求M的軌跡方程;
(2)當|OP|=|OM|時,求l的方程及△POM的面積.
解 (1)圓C的方程可化為x2+(y-4)2=16,
所以圓心為C(0,4),半徑為4.
設M(x,y),則=(x,y-4),=(2-x,2-y).
由題設知·=0,
故x(2-x)+(y-4)(2-y)=0,
即(x-1)2+(y-3)2=2.
由于點P在圓C的內部,
所以M的軌跡方程是(x-1)2+(y-3)2=2.
(2)由(1)可知M的軌跡是以點N(1,3)為圓心,為半徑的圓.
由于|OP|=|OM|,故O在線段PM的垂直平分線上.
又P在圓N上,從而ON⊥PM.
因為ON的斜率為3,所以l的斜率為-,
故l的方程為y=-x+.
又|OM|=|OP|=2,
O到l的距離為,
|PM|=,
所以△POM的面積為.