题目内容
已知过A(0,1)和B(4,a)且与x轴相切的圆只有一个,求a的值及圆的方程.
分析:用待定系数法求圆的方程,先设出圆的一般方程,因为点A(0,1)和B(4,a)在圆上,满足圆的方程,把两点坐标代入圆方程,又因为圆与x轴相切,所以圆心到x轴的距离等于半径,而这样的圆只有一个,所以由前面几个条件化简得到的方程有唯一解,这样就可求出参数的值,得到a的值和圆的方程.
解答:解:设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0.
∵点A、B在此圆上,∴E+F+1=0,①,4D+aE+F+a2+16=0②
又知该圆与x轴(直线y=0)相切,联立方程
得,x2+Dx+F=0∴△=0,即D2-4F=0,③
由①、②、③消去E、F可得:
(1-a)D2+4D+a2-a+16=0,④
由题意方程④有唯一解,当a=1时,D=-4,E=-5,F=4;
当a≠1时由△=0可解得a=0,这时D=-8,E=-17,F=16.
综上可知,所求a的值为0或1,当a=0时圆的方程为x2+y2-8x-17y+16=0;当a=1时,圆的方程为x2+y2-4x-5y+4=0.
∵点A、B在此圆上,∴E+F+1=0,①,4D+aE+F+a2+16=0②
又知该圆与x轴(直线y=0)相切,联立方程
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得,x2+Dx+F=0∴△=0,即D2-4F=0,③
由①、②、③消去E、F可得:
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由题意方程④有唯一解,当a=1时,D=-4,E=-5,F=4;
当a≠1时由△=0可解得a=0,这时D=-8,E=-17,F=16.
综上可知,所求a的值为0或1,当a=0时圆的方程为x2+y2-8x-17y+16=0;当a=1时,圆的方程为x2+y2-4x-5y+4=0.
点评:本题主要考查待定系数法求圆的方程,一般可通过已知条件,设出所求方程,再寻求方程组进行求解.
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