例1、(08上海春) 已知
是实系数方程
的虚根,记它在直角坐标平面上的对应点为
.
(1)若
在直线
上,求证:
在圆
:
上;
(2)给定圆
:
(
,
),则存在唯一的线段
满足:①若
在圆
上,则
在线段
上;② 若
是线段
上一点(非端点),则
在圆
上. 写出线段
的表达式,并说明理由;
(3)由(2)知线段
与圆
之间确定了一种对应关系,通过这种对应关系的研究,填写表一(表中
是(1)中圆
的对应线段)。
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线段 |
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线段 |
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[证明](1)由题意可得
,解方程
,得
,
…… 2分
点
或
,
将点
代入圆
的方程,等号成立,
在圆
:
上.
…… 4分
(2)[解法一] 当
,即
时,解得
,
点
或
,
由题意可得
,整理后得
, …… 6分
,
,
.
线段
为:
,
.
若
是线段
上一点(非端点),则实系数方程为
.
此时
,且点
、
在圆
上.
…… 10分
[解法二] 设
是原方程的虚根,则
,
解得![]()
由题意可得,
. ③
解①、②、③ 得
.
…… 6分
以下同解法一.
[解](3)表一
例2、(07广东) 在平面直角坐标系
,已知圆心在第二象限、半径为
的圆
与直线
相切于坐标原点
.椭圆
与圆
的一个交点到椭圆两焦点的距离之和为
.
(1)求圆
的方程;
(2)试探究圆
上是否存在异于原点的点
,使
到椭圆右焦点
的距离等于线段
的长,若存在,请求出点
的坐标;若不存在,请说明理由.
在直角坐标系xOy中,已知圆心在第二象限、半径为2
的圆C与直线y=x相切于坐标原点O,椭圆
与圆C的一个交点到椭圆两焦点的距离之和为10。
(1)求圆C的方程;
(2)试探究圆C上是否存在异于原点的点Q,使Q到椭圆的右焦点F的距离等于线段OF的长,若存在求出Q的坐标;若不存在,请说明理由。
解析:(1)圆C:
;
(2)由条件可知a=5,椭圆
,∴F(4,0),若存在,则F在OQ的中垂线上,又O、Q在圆C上,所以O、Q关于直线CF对称;
直线CF的方程为y-1=
,即
,设Q(x,y),则
,解得![]()
所以存在,Q的坐标为
。
例3、(07北京) 矩形
的两条对角线相交于点
,
边所在直线的方程为
,点
在
边所在直线上.
(I)求
边所在直线的方程;
(II)求矩形
外接圆的方程;
(III)若动圆
过点
,且与矩形
的外接圆外切,求动圆
的圆心的轨迹方程.
解:(I)因为
边所在直线的方程为
,且
与
垂直,所以直线
的斜率为
.
又因为点
在直线
上,
所以
边所在直线的方程为
.
.
(II)由
解得点
的坐标为
,
因为矩形
两条对角线的交点为
.
所以
为矩形
外接圆的圆心.
又
.
从而矩形
外接圆的方程为
.
(III)因为动圆
过点
,所以
是该圆的半径,又因为动圆
与圆
外切,
所以
,
即
.
故点
的轨迹是以
为焦点,实轴长为
的双曲线的左支.
因为实半轴长
,半焦距
.
所以虚半轴长
.
从而动圆
的圆心的轨迹方程为
。
例4、(07浙江) 要在边长为16米的正方形草坪上安装喷水龙头,使整个草坪都能喷洒到水.假设每个喷水龙头的喷洒范围都是关径为6米的圆面,则需安装这种喷水龙头的个数最少是( )
A、
B、
C、
D、![]()
例5、(06上海春)已知圆![]()
和直线
:
。若圆
与直线
没有公共点,则
的取值范围是
;
例6 、(05全国Ⅱ) 圆心为(1,2)且与直线
相切的圆的方程为_____________。