一个圆经过点P(2,1)和直线X-Y=1相切,并且圆心在直线Y=-2X上,求它的标准方程

问题描述:

一个圆经过点P(2,1)和直线X-Y=1相切,并且圆心在直线Y=-2X上,求它的标准方程

圆心在直线Y=-2X上,设圆心C(a,-2a)
圆经过点P(2,1)和直线X-Y=1相切,因为2-1=1,所以点P(2,1)也在直线L:X-Y=1上,故
PC⊥L
r^2=PC^2=(2-a)^2+(1+2a)^2=5a^2+5
直线X-Y=1与直线Y=-2X的交点A(1/3,-2/3)
PA^2=(2-1/3)^2+(1+2/3)^2=50/9
AC^2=(1/3-a)^2+(-2/3+2a)^2=5a^2-10a/3+5/9
在RT△PCA中,由勾股定理,得
AC^2=PC^2+PA^2
5a^2-10a/3+5/9=5a^2+5+50/9
a=-1.5
r^2=16.25
圆的标准方程:
(x+1.5)^2+(y-3)^2=16.25

设圆心坐标是(t,-2t),半径是r,则
r=√(2-t)²+(1+2t)²=√5t²+5
r=|t+2t-1|/√2
∴√5t²+5=|3t-1|/√2
∴t=-3
即圆心(-3,6),r=5√2
所以方程是(x+3)²+(y-6)²=50