题目内容
【题目】已知以点C(t, )(t∈R且t≠0)为圆心的圆经过原点O,且与x轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求证:△AOB的面积为定值.
(2)设直线2x+y﹣4=0与圆C交于点M,N,若|OM|=|ON|,求圆C的方程.
(3)在(2)的条件下,设P,Q分别是直线l:x+y+2=0和圆C上的动点,求|PB|+|PQ|的最小值及此时点P的坐标.
【答案】
(1)证明:由题意可得:圆的方程为: =t2+ ,化为:x2﹣2tx+y2﹣ =0.
与坐标轴的交点分别为:A(2t,0),B .∴S△OAB= =4,为定值.
(2)解:∵|OM|=|ON|,∴原点O在线段MN的垂直平分线上,设线段MN的中点为H,则C,H,O三点共线,
OC的斜率k= = ,∴ ×(﹣2)=﹣1,解得t=±2,可得圆心C(2,1),或(﹣2,﹣1).
∴圆C的方程为:(x﹣2)2+(y﹣1)2=5,或(x+2)2+(y+1)2=5.
(3)解:由(2)可知:圆心C(2,1),半径r= ,点B(0,2)关于直线x+y+2=0的对称点为B′(﹣4,﹣2),则|PB|+|PQ|=|PB′|+|PQ|≥|B′Q|,又点B′到圆上点Q的最短距离为|B′C|﹣r= ﹣ =2 ,
则|PB|+|PQ|的最小值为2 .
直线B′C的方程为:y= x,此时点P为直线B′C与直线l的交点,
故所求的点P .
【解析】(1)由题意可得:圆的方程为: =t2+ ,化为:x2﹣2tx+y2﹣ =0.求出与坐标轴的交点,即可对称S△OAB.(2)由|OM|=|ON|,可得原点O在线段MN的垂直平分线上,设线段MN的中点为H,则C,H,O三点共线,
可得t,即可对称圆C的方程.(3)由(2)可知:圆心C(2,1),半径r= ,点B(0,2)关于直线x+y+2=0的对称点为B′(﹣4,﹣2),则|PB|+|PQ|=|PB′|+|PQ|≥|B′Q|,又点B′到圆上点Q的最短距离为|B′C|﹣r= ﹣ =2 ,进而得出.