4.在确定点与圆、直线与圆、圆与圆的位置关系时,经常要用到距离,因此,两点间的距离公式、点到直线的距离公式等应熟练掌握,灵活运用.
拓展题例
[例1] 已知圆的方程为x2+y2+ax+2y+a2=0,一定点为A(1,2),要使过定点A(1,2)作圆的切线有两条,求a的取值范围.
解:将圆的方程配方得(x+
)2+(y+1)2=
,圆心C的坐标为(-
,-1),半径r=
,
条件是4-3a2>0,过点A(1,2)所作圆的切线有两条,则点A必在圆外,即
>
.
化简得a2+a+9>0.
|
a2+a+9>0,
|
a∈R.
∴-
<a<
.
故a的取值范围是(-
,
).
[例2] 已知⊙O方程为x2+y2=4,定点A(4,0),求过点A且和⊙O相切的动圆圆心的轨迹.
剖析:两圆外切,连心线长等于两圆半径之和,两圆内切,连心线长等于两圆半径之差,由此可得到动圆圆心在运动中所应满足的几何条件,然后将这个几何条件坐标化,即得到它的轨迹方程.
解法一:设动圆圆心为P(x,y),因为动圆过定点A,所以|PA|即动圆半径.
当动圆P与⊙O外切时,|PO|=|PA|+2;
当动圆P与⊙O内切时,|PO|=|PA|-2.
综合这两种情况,得||PO|-|PA||=2.
将此关系式坐标化,得
|
-
|=2.
化简可得(x-2)2-
=1.
解法二:由解法一可得动点P满足几何关系
||OP|-|PA||=2,
即P点到两定点O、A的距离差的绝对值为定值2,所以P点轨迹是以O、A为焦点,2为实轴长的双曲线,中心在OA中点(2,0),实半轴长a=1,半焦距c=2,虚半轴长b=
=
,所以轨迹方程为(x-2)2-
=1.