已知圓C經(jīng)過A(0,1),B(4,a)(a∈R)兩點.
(1)當a=3,并且AB是圓C的直徑,求此時圓C的標準方程;
(2)當a=1時,圓C與x軸相切,求此時圓C的方程;
(3)如果AB是圓C的直徑,證明:無論a取何實數(shù),圓C恒經(jīng)過除A外的另一個定點,求出這個定點坐標.
【答案】
分析:(1)由題意可得,圓心為線段AB的中點,半徑等于
=
,由此求得所求的圓的方程.
(2)a=1時,圓過A(0,1),B(4,1),設圓的半徑為r,則由圓C與x軸相切可得圓心為(2,r),再根據(jù)r
2=|CA|
2求出r的值,即可求得圓C的方程.
(3)由AB是圓C的直徑,設圓心C的坐標為 (x,y),由于直徑對的圓周角等于90°,故有
,由此求得動圓的方程,從而求出此圓過定點(4,1).
解答:解:(1)由題意可得,圓心為線段AB的中點,故圓心坐標C(2,2),半徑等于
=
,故所求的圓的方程為(x-2)
2+(y-2)
2=5.
(2)a=1時,圓過A(0,1),B(4,1),設圓的半徑為r,則由圓C與x軸相切可得圓心為C(2,r).
r
2=4+(r-1)
2,
,故所求的圓的方程為
.
(3)∵AB是圓C的直徑,設圓心C的坐標為 (x,y),由于直徑對的圓周角等于90°,故有
,即 (x,y-1)•(x-4,y-a)=0,
故動圓的方程為:x(x-4)+(y-1)(y-a)=0,則當x=4,y=1時,(x,y-1)•(x-4,y-a)=0恒成立,
故圓C經(jīng)過定點(4,1).
點評:本題主要考查求圓的標準方程的方法,直線和圓的位置關系,直線和圓相交的性質(zhì),屬于中檔題.