(2011•江蘇模擬)已知⊙O:x2+y2=1和定點A(2,1),由⊙O外一點P(a,b)向⊙O引切線PQ,切點為Q,且滿足|PQ|=|PA|.
(1)求實數(shù)a,b間滿足的等量關(guān)系;
(2)求線段PQ長的最小值;
(3)若以P為圓心所作的⊙P與⊙O有公共點,試求半徑最小值時⊙P的方程.
分析:(1)由勾股定理可得 PQ2=OP2-OQ2=PA2,即 (a2+b2)-1=(a-2)2+(b-1)2,化簡可得a,b間滿足的等量關(guān)系.
(2)由于 PQ=
a2+b2-1
=
a2+(-2a+3)2-1
,利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出它的最小值.
(3)設⊙P 的半徑為R,可得|R-1|≤PO≤R+1.利用二次函數(shù)的性質(zhì)求得OP=
a2+b2
的最小值為
3
5
5
,此時,求得b=-2a+3=
3
5
,R取得最小值為
3
5
5
-1,從而得到圓的標準方程.
解答:解:(1)連接OQ,∵切點為Q,PQ⊥OQ,由勾股定理可得 PQ2=OP2-OQ2
由已知PQ=PA,可得 PQ2=PA2,即 (a2+b2)-1=(a-2)2+(b-1)2
花簡可得 2a+b-3=0.
(2)∵PQ=
a2+b2-1
=
a2+(-2a+3)2-1
=
5a2-12a+8
=
5(a-
6
5
)
2
+
4
5
,
故當a=
6
5
時,線段PQ取得最小值為
2
5
5

(3)若以P為圓心所作的⊙P 的半徑為R,由于⊙O的半徑為1,∴|R-1|≤PO≤R+1.
而OP=
a2+b2
=
a2+(-2a+3)2
=
5(a-
6
5
)
2
+
9
5
,故當a=
6
5
時,PO取得最小值為
3
5
5
,
此時,b=-2a+3=
3
5
,R取得最小值為
3
5
5
-1.
故半徑最小時⊙P 的方程為 (x-
6
5
)
2
+(y-
3
5
)
2
=(
3
5
5
-1)
2
點評:本題主要考查求圓的標準方程的方法,圓的切線的性質(zhì),兩點間的距離公式以及二次函數(shù)的性質(zhì)應用,屬于中檔題.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

(2011•江蘇模擬)在△ABC中,已知
AB
AC
=9,sinB=cosAsinC,面積S△ABC=6.
(Ⅰ)求△ABC的三邊的長;
(Ⅱ)設P是△ABC(含邊界)內(nèi)一點,P到三邊AC,BC,AB的距離分別為x,y和z,求x+y+z的取值范圍.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

(2011•江蘇模擬)設函數(shù)f(x)=lg
m-1
i=1
ix+mxa
m2
,其中a∈R,m是給定的正整數(shù),且m≥2,如果不等式f(x)<(x-2)lgm在區(qū)間[1,+∞)上恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是
a<
3-m
2
a<
3-m
2

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

(2011•江蘇模擬)設f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且當x<0時,f(x)=x2,若對任意的x∈[t-2,t],不等式f(x+t)≥2f(x)恒成立,則實數(shù)t的取值范圍是
(-∞,-
2
]
(-∞,-
2
]

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

(2011•江蘇模擬)設集合M={1,2,3,4,5,6,7,8},s1,s2,…,sk都是M的含兩個元素的子集,且滿足對任意的si={ai,bi},sj={aj,bj}(i≠j,i,j∈{1,2,3,…,k,k∈N*}),都min{
ai
bi
,
bi
ai
}≠min{
aj
bj
bj
aj
}
(min{x,y}表示兩個數(shù)x,y中的較小者),則k的最大值是
21
21

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

(2011•江蘇模擬)已知m,n是不同的直線,α,β是不重合的平面.命題p:若α∥β,m?α,n?β則m∥n;命題q:若m⊥α,n⊥β,m∥n,則α∥β.下面的命題中,真命題的序號是
①④
①④

①“p或q”為真;②“p且q”為真;③p真q假;④“¬p”為真.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案