已知一个圆截y轴所得的弦长为2,被x轴分成的两段弧长的比为3:1. (1)设圆心(a,b),求实数a、b满足的关系式; (2)当圆心到直线l:x-2y=0的距离最小时,求圆的方程.

问题描述:

已知一个圆截y轴所得的弦长为2,被x轴分成的两段弧长的比为3:1.
(1)设圆心(a,b),求实数a、b满足的关系式;
(2)当圆心到直线l:x-2y=0的距离最小时,求圆的方程.

(1)设圆心P(a,b),半径为r,则|b|=

r
2
,2b2=r2,①…(3分)
又|a|2+1=r2,所以a2+1=r2,②
联立①②消去r得:2b2=a2+1;…(6分)
(2)点P到直线x-2y=0的距离d=
|a-2b|
5

5d2=a2-4ab+4b2≥a2+4b2-2(a2+b2)=2b2-a2=1,…(9分)
所以
a=b
2b2=a2+1

所以
a=1
b=1
,或
a=-1
b=-1
,…(11分)
所以(x-1)2+(y-1)2=2或(x+1)2+(y+1)2=2.…(13分)