求經(jīng)過直線2x+y+4=0和圓x2+y2+2x-4y+1=0的交點,且面積最小的圓的方程.
【答案】
分析:設出所求圓的方程為x
2+y
2+2x-4y+1+λ(2x+y+4=0)=0,找出此時圓心坐標,當圓心在直線2x+y+4=0上時,圓的半徑最小,可得此時面積最小,把表示出的圓心坐標代入2x+y+4=0中,得到關(guān)于λ的方程,求出方程的解得到λ的值,進而確定出所求圓的方程.
解答:解:可設圓的方程為x
2+y
2+2x-4y+1+λ(2x+y+4=0)=0,
即x
2+y
2+2(1+λ)x+(λ-4)y+4λ+1=0,
此時圓心坐標為(-1-λ,
),
顯然當圓心在直線2x+y+4=0上時,圓的半徑最小,從而面積最小,
∴2(-1-λ)+
+4=0,
解得:λ=
,
則所求圓的方程為:x
2+y
2+
x-
y+
=0.
點評:此題考查了直線與圓相交的性質(zhì),根據(jù)題意設出所求圓的方程,找出圓心坐標,得出圓心在直線2x+y+4=0上時面積最小是解本題的關(guān)鍵.