方程ax2+ay2-4(a-1)x+4y=0表示圆,求a的取值范围,并求出其中半径最小的圆的方程.
问题描述:
方程ax2+ay2-4(a-1)x+4y=0表示圆,求a的取值范围,并求出其中半径最小的圆的方程.
答
(1)∵a≠0时,方程为[x-
]2+(y+2(a−1) a
)2=2 a
,4(a2−2a+2) a2
由于a2-2a+2=(a-1)2+1>0恒成立,
∴a≠0且a∈R时方程表示圆.
(2)∵r2=4•
=4(
a2−2a+2 a2
−2 a2
+1)=4[2(2 a
-1 a
)2+1 2
],1 2
∴a=2时,rmin2=2.
此时圆的方程为(x-1)2+(y+1)2=2.
答案解析:(1)由圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2中r>0,则r2>0,求出a的取值范围;
(2)利用配方法求r2的最小值,进一步求出半径最小的圆的方程.
考试点:圆的一般方程.
知识点:本题主要考查圆的标准方程,同时考查配方法.