在平面直角坐標(biāo)系xOy中,曲線y=x2-6x+1與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)都在圓C上.
(Ⅰ)求圓C的方程;
(Ⅱ)若圓C與直線x-y+a=0交與A,B兩點(diǎn),且OA⊥OB,求a的值.
分析:(Ⅰ)法一:寫出曲線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo),利用圓心的幾何特征設(shè)出圓心坐標(biāo),構(gòu)造關(guān)于圓心坐標(biāo)的方程,通過解方程確定出圓心坐標(biāo),進(jìn)而算出半徑,寫出圓的方程;
法二:可設(shè)出圓的一般式方程,利用曲線與方程的對(duì)應(yīng)關(guān)系,根據(jù)同一性直接求出參數(shù),
(Ⅱ)利用設(shè)而不求思想設(shè)出圓C與直線x-y+a=0的交點(diǎn)A,B坐標(biāo),通過OA⊥OB建立坐標(biāo)之間的關(guān)系,結(jié)合韋達(dá)定理尋找關(guān)于a的方程,通過解方程確定出a的值.
解答:解:(Ⅰ)法一:曲線y=x
2-6x+1與y軸的交點(diǎn)為(0,1),與x軸的交點(diǎn)為(3+2
,0),(3-2
,0).可知圓心在直線x=3上,故可設(shè)該圓的圓心C為(3,t),則有3
2+(t-1)
2=(2
)
2+t
2,解得t=1,故圓C的半徑為
=3,所以圓C的方程為(x-3)
2+(y-1)
2=9.
法二:圓x
2+y
2+Dx+Ey+F=0
x=0,y=1有1+E+F=0
y=0,x
2 -6x+1=0與x
2+Dx+F=0是同一方程,故有有D=-6,F(xiàn)=1,E=-2
即圓方程為x
2+y
2-6x-2y+1=0
(Ⅱ)設(shè)A(x
1,y
1),B(x
2,y
2),其坐標(biāo)滿足方程組
,消去y,得到方程2x
2+(2a-8)x+a
2-2a+1=0,由已知可得判別式△=56-16a-4a
2>0.
在此條件下利用根與系數(shù)的關(guān)系得到x
1+x
2=4-a,x
1x
2=
①,
由于OA⊥OB可得x
1x
2+y
1y2=0,又y
1=x
1+a,y
2=x
2+a,所以可得2x
1x
2+a(x
1+x
2)+a
2=0②
由①②可得a=-1,滿足△=56-16a-4a
2>0.故a=-1.
點(diǎn)評(píng):本題考查圓的方程的求解,考查學(xué)生的待定系數(shù)法,考查學(xué)生的方程思想,直線與圓的相交問題的解決方法和設(shè)而不求的思想,考查垂直問題的解決思想,考查學(xué)生分析問題解決問題的能力,屬于直線與圓的方程的基本題型.