已知圆C过坐标原点O,且与x轴,y轴分别交于点A,B,圆心坐标为(t∈R,t≠0).(1)求*:△AOB的面积...
问题详情:
已知圆C过坐标原点O,且与x轴,y轴分别交于点A,B,圆心坐标为
(t∈R,t≠0).
(1)求*:△AOB的面积为定值;
(2)直线2x+y-4=0与圆C交于点M,N,若|OM|=|ON|,求圆C的方程;
(3)在(2)的条件下,设点P,Q分别是直线l:x+y+2=0和圆C上的动点,求|PB|+|PQ|的最小值及此时点P的坐标.
【回答】
解:(1)* 由题意知,圆C的标准方程为(x-t)2+2=t2+,
化简得x2-2tx+y2-y=0.
当y=0时,x=0或x=2t,则A(2t,0);
当x=0时,y=0或y=,则B.
∴S△AOB=|OA|·|OB|=|2t|·||=4,为定值.
(2)∵|OM|=|ON|,∴原点O在MN的中垂线上.
设MN的中点为H,则CH⊥MN,∴C,H,O三点共线,且直线OC的斜率与直线MN的斜率的乘积为-1,即直线OC的斜率k===,∴t=2或t=-2,
∴圆心为C(2,1)或C(-2,-1),
∴圆C的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=5或(x+2)2+(y+1)2=5.
检验:当圆的方程为(x+2)2+(y+1)2=5时,圆心到直线2x+y-4=0的距离d>r,此时直线与圆相离,故舍去.
故圆C的方程为(x-2)2+(y-1)2=5.
(3)易求得点B(0,2)关于直线x+y+2=0的对称点B′(-4,-2),
则|PB|+|PQ|=|PB′|+|PQ|≥|B′Q|,
又∵B′到圆上点Q的最短距离为
|B′C|-r=-=3-=2,
∴|PB|+|PQ|的最小值为2,又直线B′C的方程为y=x,联立解得
故|PB|+|PQ|取得最小值时点P的坐标为,最小值为2.
知识点:圆与方程
题型:解答题
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