题目内容
【题目】设圆C满足三个条件①过原点;②圆心在y=x上;③截y轴所得的弦长为4,求圆C的方程.
【答案】解:根据题意画出图形,如图所示:
当圆心C1在第一象限时,过C1作C1D垂直于x轴,C1B垂直于y轴,连接AC1 ,
由C1在直线y=x上,得到C1B=C1D,则四边形OBC1D为正方形,
∵与y轴截取的弦OA=4,∴OB=C1D=OD=C1B=2,即圆心C1(2,2),
在直角三角形ABC1中,根据勾股定理得:AC1=2,
则圆C1方程为:(x﹣2)2+(y﹣2)2=8;
当圆心C2在第三象限时,过C2作C2D垂直于x轴,C2B垂直于y轴,连接AC2 ,
由C2在直线y=x上,得到C2B=C2D,则四边形OB′C2D′为正方形,∵与y轴截取的弦OA′=4,∴OB′=C2D′,
=OD′=C2B′=2,即圆心C2(﹣2,﹣2),
在直角三角形A′B′C2中,根据勾股定理得:A′C2=2,
则圆C1方程为:(x+2)2+(y+2)2=8,
∴圆C的方程为:(x﹣2)2+(y﹣2)2=8或(x+2)2+(y+2)2=8.
【解析】分圆心C在第一象限和第三象限两种情况,当圆心C1在第一象限时,过C1分别作出与x轴和y轴的垂线,根据角平分线的性质得到四边形OBCD为正方形,连接C1A,由题意可知圆C与y轴截得的弦长为4,根据垂径定理即可求出正方形的边长即可得到圆心C的坐标,在直角三角形ABC中,利用勾股定理即可求出AC的长即为圆的半径,由圆心和半径写出圆的方程;当圆心C在第三象限时,同理可得圆C的方程.
【考点精析】解答此题的关键在于理解圆的标准方程的相关知识,掌握圆的标准方程:;圆心为A(a,b),半径为r的圆的方程.
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