题目内容
【题目】已知圆
,直线
.圆
与
轴交于
两点,
是圆上不同于
的一动点,
所在直线分别与
交于
.
(1)当
时,求以
为直径的圆的方程;
(2)证明:以
为直径的圆截
轴所得弦长为定值.
【答案】(1)
;(2)证明见解析.
【解析】
(1)讨论点
的位置,根据直线
的方程,直线
的方程分别与直线
方程联立,得出
的坐标,进而得出圆心坐标以及半径,即可得出该圆的方程;
(2)讨论点
的位置,根据直角三角形的边角关系得出
的坐标,进而得出圆心坐标以及半径,再由圆的弦长公式化简即可证明.
(1)由圆的方程可知,![]()
①当点
在第一象限时,如下图所示
![]()
当
时,
,![]()
所以直线
的方程为![]()
由
,解得![]()
直线
的方程为![]()
由
,解得![]()
则
的中点坐标为
,![]()
所以以
为直径的圆的方程为![]()
②当点
在第四象限时,如下图所示
![]()
当
时,
,![]()
所以直线
的方程为![]()
由
,解得![]()
直线
的方程为![]()
由
,解得![]()
则
的中点坐标为
,![]()
所以以
为直径的圆的方程为![]()
综上,以
为直径的圆的方程为![]()
(2)①当点
在圆
上半圆运动时,取直线
交
轴于点
,如下图所示
![]()
设
,则![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
则以
为直径的圆的圆心坐标为
,半径![]()
所以以
为直径的圆截
轴所得弦长为![]()
![]()
②当点
在圆
下半圆运动时,取直线
交
轴于点
,如下图所示
![]()
设
,则![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
则以
为直径的圆的圆心坐标为
,半径![]()
所以以
为直径的圆截
轴所得弦长为![]()
![]()
综上,以
为直径的圆截
轴所得弦长为定值.
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