已知過A(0,1)和B(4,a)且與x軸相切的圓只有一個,求a的值及圓的方程.
【答案】
分析:用待定系數(shù)法求圓的方程,先設出圓的一般方程,因為點A(0,1)和B(4,a)在圓上,滿足圓的方程,把兩點坐標代入圓方程,又因為圓與x軸相切,所以圓心到x軸的距離等于半徑,而這樣的圓只有一個,所以由前面幾個條件化簡得到的方程有唯一解,這樣就可求出參數(shù)的值,得到a的值和圓的方程.
解答:解:設所求圓的方程為x
2+y
2+Dx+Ey+F=0.
∵點A、B在此圓上,∴E+F+1=0,①,4D+aE+F+a
2+16=0②
又知該圓與x軸(直線y=0)相切,聯(lián)立方程
得,x
2+Dx+F=0∴△=0,即D
2-4F=0,③
由①、②、③消去E、F可得:
,④
由題意方程④有唯一解,當a=1時,D=-4,E=-5,F(xiàn)=4;
當a≠1時由△=0可解得a=0,這時D=-8,E=-17,F(xiàn)=16.
綜上可知,所求a的值為0或1,當a=0時圓的方程為x
2+y
2-8x-17y+16=0;當a=1時,圓的方程為x
2+y
2-4x-5y+4=0.
點評:本題主要考查待定系數(shù)法求圓的方程,一般可通過已知條件,設出所求方程,再尋求方程組進行求解.