一道高一数学题,请问还有简便的方法吗?
已知圆C:x^2+y^2+2x-4y+3=0。从圆C外一点P向圆引一条切线,切点为M,O为坐标原点,且有|PM|=|PO|,求使|PM|最小的点P的坐标。我利用的是向量的...
已知圆C:x^2+y^2+2x-4y+3=0。从圆C外一点P向圆引一条切线,切点为M,O为坐标原点,且有|PM|=|PO|,求使|PM|最小的点P的坐标。
我利用的是向量的方法,令P(x,y),M(-1+cosα,2+sinα),利用MC和MP两个向量垂直,和|PM|=|PO|这两个条件联立,才得出P点轨迹为一直线l:x-2y+2=0。要求使|PM|最小的点P的坐标,即求求使|PO|最小的点P的坐标,所以为l和CO的交点,得出P的坐标。
可我觉得这办法好麻烦,计算量也很大,我想请教一下,有没有更优的办法,分享一下,谢谢O(∩_∩)O~
大家都回答得超好!万分感谢~~郁闷的是我计算能力太差了,M(-1+√2cosα,2+√2sinα),所以l的方程可能也错了……很多人直接说取得最小值时P在CO上,为什么啊?我不懂……
tracy1jordan 呵呵,你说得对,谢谢~
dwtydwtyky 其中PC+PO<=CO (三角形)不等号方向错了……尤其感谢提醒我另外你上面的M的坐标,圆的半径是根号2~
Meteor_tx007 谢谢分享技巧~
韩增民松 想问下为什么能够依题意得出:满足|PM|=|PO|,且使|PM|最小的点P,至少有一点在OC上?感觉这是最关键的解题思路…… 展开
我利用的是向量的方法,令P(x,y),M(-1+cosα,2+sinα),利用MC和MP两个向量垂直,和|PM|=|PO|这两个条件联立,才得出P点轨迹为一直线l:x-2y+2=0。要求使|PM|最小的点P的坐标,即求求使|PO|最小的点P的坐标,所以为l和CO的交点,得出P的坐标。
可我觉得这办法好麻烦,计算量也很大,我想请教一下,有没有更优的办法,分享一下,谢谢O(∩_∩)O~
大家都回答得超好!万分感谢~~郁闷的是我计算能力太差了,M(-1+√2cosα,2+√2sinα),所以l的方程可能也错了……很多人直接说取得最小值时P在CO上,为什么啊?我不懂……
tracy1jordan 呵呵,你说得对,谢谢~
dwtydwtyky 其中PC+PO<=CO (三角形)不等号方向错了……尤其感谢提醒我另外你上面的M的坐标,圆的半径是根号2~
Meteor_tx007 谢谢分享技巧~
韩增民松 想问下为什么能够依题意得出:满足|PM|=|PO|,且使|PM|最小的点P,至少有一点在OC上?感觉这是最关键的解题思路…… 展开
4个回答
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已知圆C:x^2+y^2+2x-4y+3=0。从圆C外一点P向圆引一条切线,切点为M,O为坐标原点,且有|PM|=|PO|,求使|PM|最小的点P的坐标。
解:依题意,满足|PM|=|PO|,且使|PM|最小的点P,至少有一点在OC上
设P(x,y)
∵圆C:x^2+y^2+2x-4y+3=0==>(x+1)^2+(y-2)^2=2
OC方程y=-2x
设|PM|=|PO|=m
|PM|^2+2=(|OC|-|PO|)^2
即m^2+2=(√5-m)^2,解得m=3√5/10
则x^2+y^2=9/20==>5x^2=9/20==>x1=-3/10,x2=3/10(舍)
则P(-3/10,3/5)
回答补充提问:
圆外一点,到圆的切线有二条,且一点到二切点的距离相等,要使这个距离与|PO|相等,则二切点与原点O必共圆,而点P的位置不同,使得这个圆的半径就不同,哪一条半径最小呢?一定是二切点与原点成等边三角形的圆半径,由此满足|PM|=|PO|,且使|PM|最小的点P,不是至少而应该是一定在OC上。
解:依题意,满足|PM|=|PO|,且使|PM|最小的点P,至少有一点在OC上
设P(x,y)
∵圆C:x^2+y^2+2x-4y+3=0==>(x+1)^2+(y-2)^2=2
OC方程y=-2x
设|PM|=|PO|=m
|PM|^2+2=(|OC|-|PO|)^2
即m^2+2=(√5-m)^2,解得m=3√5/10
则x^2+y^2=9/20==>5x^2=9/20==>x1=-3/10,x2=3/10(舍)
则P(-3/10,3/5)
回答补充提问:
圆外一点,到圆的切线有二条,且一点到二切点的距离相等,要使这个距离与|PO|相等,则二切点与原点O必共圆,而点P的位置不同,使得这个圆的半径就不同,哪一条半径最小呢?一定是二切点与原点成等边三角形的圆半径,由此满足|PM|=|PO|,且使|PM|最小的点P,不是至少而应该是一定在OC上。
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设PM=PO=x
PC=sqrt(x^2+2)
CO=sqrt(5)
PC+PO>=CO (三角形)
sqrt(x^2+2)+x>=sqrt(5)
x移项,再平方可得
x^2+2>=x^2-2x倍根号5+5
x>=3/10倍根号5
取最小值是P在CO上
坐标为(3/10,3/5)
PC+PO>=CO 这个式子取等的时候就是点P在CO上,
P不在CO上就成三角形了PC+PO>CO
PC=sqrt(x^2+2)
CO=sqrt(5)
PC+PO>=CO (三角形)
sqrt(x^2+2)+x>=sqrt(5)
x移项,再平方可得
x^2+2>=x^2-2x倍根号5+5
x>=3/10倍根号5
取最小值是P在CO上
坐标为(3/10,3/5)
PC+PO>=CO 这个式子取等的时候就是点P在CO上,
P不在CO上就成三角形了PC+PO>CO
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他你思路很清晰,可见数学功底还是很好的,我就简单说一下吧。
第二个条件|PM|=|PO|,可以等效为OM和PN(N为OM的中点)两个向量垂直。这样应该可以简化不少计算的
第二个条件|PM|=|PO|,可以等效为OM和PN(N为OM的中点)两个向量垂直。这样应该可以简化不少计算的
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方法是有点麻烦,好的办法也没想到,可是觉得你最后求解点P的做法不太对
应该是圆点O向P点轨迹做的垂线吧,用点到直线去求,OC不一定垂直于P点轨迹吧
应该是圆点O向P点轨迹做的垂线吧,用点到直线去求,OC不一定垂直于P点轨迹吧
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