如图,高中数学直线与圆的问题,用3种方法求解,求过程,谢谢。
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法1:圆心到直线距离
圆心到直线的距离-半径为最短距离,+半径为最长距离
圆心为(1,1),那么圆心到直线距离为绝对值(3*1+4*1+8)/根号(3^2+4^2)=3,半径为1,则最短距离为3-1=2
法2:参数法
圆心(1,1),半径1,则可以表示圆上点为(x,y),其中x=1+cosα,y=1+sinα。
求点到直线距离,绝对值(3*(1+cosα)+4*(1+sinα)+8)/根号(3^2+4^2),化简得
绝对值(15+5sin(α+β))/5,其中β为tanβ=3/4
这个关于α的函数求最小值可以解得最小值=10/5=2
法3:切线法
先求圆的切线l,且l与那条直线平行,这样的切线有两条,选取离原来那条直线距离短的计算,或者求出圆上的切点然后求切点到原来直线的距离。
圆的切线方程为:(x1-a)(x-a)+(y1-b)(y-b)=r^2,其中(x1,y1)为圆上一点,(a,b)为圆心
在这里切线方程为(x1-1)(x-1)+(y1-1)(y-1)=1,且要让(x1-1)/(y1-1)=3/4,与圆方程联立,(建议用前面参数法来代换求解)则可得x1=8/5,y1=9/5,或者x1=2/5,y1=1/5,容易判断可以得知前者为最大值,后者为最小值
则切点到原来直线的距离为绝对值(2*3/5+1*4/5+8)/5=2
圆心到直线的距离-半径为最短距离,+半径为最长距离
圆心为(1,1),那么圆心到直线距离为绝对值(3*1+4*1+8)/根号(3^2+4^2)=3,半径为1,则最短距离为3-1=2
法2:参数法
圆心(1,1),半径1,则可以表示圆上点为(x,y),其中x=1+cosα,y=1+sinα。
求点到直线距离,绝对值(3*(1+cosα)+4*(1+sinα)+8)/根号(3^2+4^2),化简得
绝对值(15+5sin(α+β))/5,其中β为tanβ=3/4
这个关于α的函数求最小值可以解得最小值=10/5=2
法3:切线法
先求圆的切线l,且l与那条直线平行,这样的切线有两条,选取离原来那条直线距离短的计算,或者求出圆上的切点然后求切点到原来直线的距离。
圆的切线方程为:(x1-a)(x-a)+(y1-b)(y-b)=r^2,其中(x1,y1)为圆上一点,(a,b)为圆心
在这里切线方程为(x1-1)(x-1)+(y1-1)(y-1)=1,且要让(x1-1)/(y1-1)=3/4,与圆方程联立,(建议用前面参数法来代换求解)则可得x1=8/5,y1=9/5,或者x1=2/5,y1=1/5,容易判断可以得知前者为最大值,后者为最小值
则切点到原来直线的距离为绝对值(2*3/5+1*4/5+8)/5=2
追问
为什么切线方程那样设
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