已知過點(diǎn)A(0,1),B(4,a)且與x軸相切的圓只有一個,求a的值及所對應(yīng)的圓的方程.
【答案】
分析:分兩種情況:(1)B點(diǎn)剛好為圓與x軸相切的切點(diǎn),所以B在x軸上得到a=0,因?yàn)橹本AB的中垂線與x=4的交點(diǎn)為圓心,
所以先求出中垂線方程,方法是利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式求出A與B的中點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)兩直線垂直時斜率乘積為-1求出斜率,然后與x=4聯(lián)立可得圓心坐標(biāo),圓心的縱坐標(biāo)為半徑,得到相應(yīng)圓的方程;(2)AB與x軸平行時即得到a=1,圓與x軸相切,得到AB的中垂線方程為x=2,設(shè)出圓心坐標(biāo),根據(jù)圓心到A的距離等于圓心的縱坐標(biāo)求出圓心坐標(biāo),而圓的半徑為圓心的縱坐標(biāo),得到圓的方程.
解答:解:(1)設(shè)圓心坐標(biāo)為(x,y),B點(diǎn)為切點(diǎn)時,B在x軸上,所以a=0.則B(4,0),所以AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為(2,
),直線AB的斜率為
=-
,則AB中垂線的斜率為4,所以AB中垂線的方程為y-
=4(x-2)與x=4聯(lián)立解得x=4,y=
,所以圓的方程為:(x-4)
2+
=
;
(2)當(dāng)a=1時,AB與x軸平行,則AB的中垂線方程為x=2,設(shè)圓心坐標(biāo)為(2,y),根據(jù)勾股定理得:y
2=2
2+(y-1)
2,解得y=
,所以圓的方程為:(x-2)
2+
=
.
綜上:當(dāng)a=0時,相對應(yīng)的圓的方程為:(x-4)
2+
=
;當(dāng)a=1時,相對應(yīng)的圓的方程為:(x-2)
2+
=
.
點(diǎn)評:此題是一道綜合題,要求學(xué)生會根據(jù)兩點(diǎn)坐標(biāo)求其中垂線方程,利用運(yùn)用圓的性質(zhì)定理,會根據(jù)圓心和半徑寫出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.