题目内容
已知圆A:x2+y2-2x-2y-2=0.
(1)若直线l:ax+by-4=0平分圆A的周长,求原点O到直线l的距离的最大值;
(2)若圆B平分圆A的周长,圆心B在直线y=2x上,求符合条件且半径最小的圆B的方程.
(1)若直线l:ax+by-4=0平分圆A的周长,求原点O到直线l的距离的最大值;
(2)若圆B平分圆A的周长,圆心B在直线y=2x上,求符合条件且半径最小的圆B的方程.
(1) (2)(x-)2+(y-)2=
(1)圆A的方程即(x-1)2+(y-1)2=4,其圆心为A(1,1),半径为r=2.
由题意知直线l经过圆心A(1,1),所以a+b-4=0,得b=4-a.
原点O到直线l的距离d=.
因为a2+b2=a2+(4-a)2=2(a-2)2+8,所以当a=2时,a2+b2取得最小值8.
故d的最大值为=.
(2)由题意知圆B与圆A的相交弦为圆A的一条直径,它经过圆心A.
设圆B的圆心为B(a,2a),半径为R.如图所示,在圆B中,
由垂径定理并结合图形可得:R2=22+|AB|2=4+(a-1)2+(2a-1)2=5(a-)2+.
所以当a=时,R2取得最小值.
故符合条件且半径最小的圆B的方程为(x-)2+(y-)2=.
由题意知直线l经过圆心A(1,1),所以a+b-4=0,得b=4-a.
原点O到直线l的距离d=.
因为a2+b2=a2+(4-a)2=2(a-2)2+8,所以当a=2时,a2+b2取得最小值8.
故d的最大值为=.
(2)由题意知圆B与圆A的相交弦为圆A的一条直径,它经过圆心A.
设圆B的圆心为B(a,2a),半径为R.如图所示,在圆B中,
由垂径定理并结合图形可得:R2=22+|AB|2=4+(a-1)2+(2a-1)2=5(a-)2+.
所以当a=时,R2取得最小值.
故符合条件且半径最小的圆B的方程为(x-)2+(y-)2=.
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