题目内容
(本小题满分16分)
已知圆M的圆心M在y轴上,半径为1.直线
被圆M所截得的弦长为
,且圆心M在直线
的下方.
(1)求圆M的方程;
(2)设
若AC,BC是圆M的切线,求
面积的最小值.
已知圆M的圆心M在y轴上,半径为1.直线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627670431.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627686294.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627701185.gif)
(1)求圆M的方程;
(2)设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627733770.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627748400.gif)
(1)圆M的方程为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627764492.gif)
(2)
的面积的最小值为
.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627764492.gif)
(2)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627748400.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627795290.gif)
解:(1)设
由题设知,M到直线
的距离是
…………2分
所以
解得
………………4分
因为圆心M在直线
的下方,所以
,
即所求圆M的方程为
………………6分
(2)当直线AC,BC
的斜率都存在,即
时
直线AC的斜率![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231516282011051.gif)
同理直线BC的斜率
……………
…8分
所以直线AC的方程为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628247574.gif)
直线BC的方程为
………………10分
解方程组
得……
……12分
所以![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628403828.gif)
因为
所
以
所以
.
故当
时,
的面
积取最小值
.………………14分
当直线AC,BC的斜率有一个不存在时,即
或
时,易求得
的面积为
.
综上,当
时,
的面积的最小值为
.………………16分
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627811463.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627701185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627842568.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627842478.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627857357.gif)
因为圆心M在直线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627701185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628013232.gif)
即所求圆M的方程为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627764492.gif)
(2)当直线AC,BC
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082315162816985.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628169280.gif)
直线AC的斜率
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231516282011051.gif)
同理直线BC的斜率
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628216676.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082315162823272.gif)
所以直线AC的方程为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628247574.gif)
直线BC的方程为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628263767.gif)
解方程组
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231516282791229.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628310894.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628403828.gif)
因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628419294.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082315162843585.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628450611.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628466546.gif)
故当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628481285.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627748400.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082315162852872.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628544554.gif)
当直线AC,BC的斜率有一个不存在时,即
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628559230.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628591229.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627748400.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628622263.gif)
综上,当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151628481285.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823151627748400.gif)
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![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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