内容正文:
专题03 利用方程同解求圆的方程
【方法点拨】
当圆与另一曲线(如抛物线)有两个公共点求圆的方程时,可考虑将曲线方程分别与直线方程联立消元,根据函数与方程的关系,则两方程同解,故可利用系数成比例求解圆的方程.
【典型题示例】
例1 (多选题)已知二次函数交轴于,两点(,不重合),交轴于点.圆过,,三点.下列说法正确的是( )
①圆心在直线上; ②的取值范围是;
③圆半径的最小值为1; ④存在定点,使得圆恒过点.
A.① B.② C.③ D.④
【答案】AD
【解析】①因为二次函数的对称轴是,且,两点关于对称,所以圆心在直线上,故正确;
②因为二次函数交轴于,两点,所以 解得且,故错误;
③设圆的方程为,(#)
令,则
则为方程的两个根
∵与轴交于,两点
∴为方程的两个根
故方程与方程的根相同
∴,,代入(#)
又∵在圆上
∴,解得
所以所求圆的方程为.
即
故,因为且,所以,故错误;
④圆M的方程为,即,则圆恒过定点,故正确;故选:AD.
例2 (多选题)在平面直角坐标系中,设二次函数的图象与直线有两个不同的交点,经过三点的圆记为圆.下列结论正确的是( )
A.且
B.当时,为钝角
C.圆:(且)
D.圆过定点
【解析】对于A,联立,消可得,
二次函数与直线有两个交点,则,
解得,又,故A正确;
对于B,联立消可得,
设,,则,,
则
当时,,
所以为锐角,故B错误;
对于C,设圆的方程为(因为圆过,故),
由,消可得,故为方程的两个根
由,消可得
即
故为方程的两个根
所以与为同一方程
故有,解得
所以圆的方程为(且,故C正确;
对于D,由C:(且),
整理可得,方程过定点
则 ,解得 ,所以圆过定点,故D正确;
故选:ACD.
【巩固训练】
1.已知圆C过点,,它与x轴的交点为,,与y轴的交点为,,且,则圆C的标准方程为___________.
2. 已知曲线与轴交于,两点,与轴交于点,则外接圆的方程为( )
A. B.
C. D.
3.在平面直角坐标系中,记二次函数()与两坐标轴有
三个交点.经过三个交点的圆记为,则圆经过定点 (其坐标与的无关).
【答案或提示】
1.【答案】
【解析】设圆C的一般式方程为,
令,得,所以,
令,