题目内容
设圆满足(1)y轴截圆所得弦长为2.(2)被x轴分成两段弧,其弧长之比为3∶1,在满足(1)、(2)的所有圆中,求圆心到直线l:x-2y=0的距离最小的圆的方程.
设圆的圆心为P(a,b),半径为r,则P到x轴,y轴的距离分别为|b|、|a|,由题设知圆P截x轴所得劣弧所对圆心角为90°,故圆P截x轴所得弦长为r=2b.
∴r2=2b2 ①
又由y轴截圆得弦长为2, ∴r2=a2+1 ②
由①、②知2b2-a2=1.又圆心到l:x-2y=0的距离d=,
∴5d2=(a-2b)2=a2+4b2-4ab≥a2+4b2-2(a2+b2)=2b2-a2=1.当且仅当a=b时“=”号成立,
∴当a=b时,d最小为,由
得或由①得r=.
∴(x-1)2+(y-1)2=2或(x+1)2+(y+1)2=2为所求.
∴r2=2b2 ①
又由y轴截圆得弦长为2, ∴r2=a2+1 ②
由①、②知2b2-a2=1.又圆心到l:x-2y=0的距离d=,
∴5d2=(a-2b)2=a2+4b2-4ab≥a2+4b2-2(a2+b2)=2b2-a2=1.当且仅当a=b时“=”号成立,
∴当a=b时,d最小为,由
得或由①得r=.
∴(x-1)2+(y-1)2=2或(x+1)2+(y+1)2=2为所求.
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