题目内容

证明A(2,2)、B(5,3)、C(3,-1)、D(6,0)四点共圆,并求出此圆的圆心和半径.

答案:
解析:

  证法一:设所共圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0.将A、B、D三点坐标代入得

  

  故过A、B、D三点的圆的方程为x2+y2-8x-2y+12=0.

  把点C(3,-1)代入方程的左边=9+1-24+2+12=0.

  ∴点C在该圆上.

  ∵=4,=1,

  ∴圆心为(4,1),r=

  综上,可得四点共圆于其圆心为(4,1),半径为,方程为x2+y2-8x-2y+12=0的圆.

  证法二:∵AB边的中点为(),斜率为kAB

  ∴AB边的垂直平分线的方程为y-=-3(x-),即3x+y-13=0.①

  ∵BC的中点为(4,1),kBC

  ∴BC边的垂直平分线的方程为y-1=-(x-4),即x+2y-6=0.②

  解①②组成的方程组得

  ∴圆心为(4,1),半径r=.∴所求圆的方程为(x-4)2+(y-1)2=5.

  思路分析:首先由不共线三点确定一个圆,然后再证第四个点在圆上,用待定系数法求解.


提示:

圆的标准方程中有三个未知量a、b、r;圆的一般方程有三个未知量D、E、F.故确定一个圆需要三个独立的条件,一般利用待定系数法确定.这需要把题目中的已知条件一一转化为关于未知量的方程,利用方程组获得a、b、r或D、E、F的值,进而确定圆的方程.其基本步骤为:(1)根据题意,设所求的圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2或设圆的一般方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0;(2)根据已知条件,建立关于a、b、r或D、E、F的方程组;(3)解方程组,求出a、b、r或D、E、F的值,并把它们代入所设的方程中去,就得到所求圆的方程.不过有时利用圆的几何性质,会有更简捷的解题途径.


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