已知第一象限内的点M到x轴、y轴的距离分别为5、4,点N的坐标是(0,3),经过点M、N的圆P的圆心P在x轴上.

1个回答

  • 解题思路:(1)易得M(4,5),从而算出MN的为(2,4),MN的斜率k=[5−4/4−2]=[1/2].由此得出MN垂直平分线方程为y=-2x+8,交x轴于(4,0),得到圆心坐标.利用距离公式算出半径r=5,即可得到圆P的方程;

    (2)根据圆的参数方程,令x=4+5cosα、y=5sinα并利用辅助角公式化简整理可得3x+4y=25sin(α+φ)+12(其中φ是满足

    tanφ=

    3

    4

    的锐角),再利用正弦函数的值域即可求出3x+4y的取值范围.

    (1)∵第一象限内的点M到x轴、y轴的距离分别为5、4,

    ∴M(4,5)….(1分),

    可得线段MN的中点坐标为(2,4),MN的斜率k=[5−4/4−2]=[1/2]

    ∴线段MN垂直平分线的斜率为k'=[−1/k]=-2,

    可得MN垂直平分线方程为y-4=-2(x-2)即y=-2x+8….(3分),

    令y=0得P(4,0),即圆心坐标为(4,0)

    又∵圆P的半径为r=|PN|=

    42+32=5,

    ∴圆P的方程为(x-4)2+y2=25….(6分)

    (2)根据圆的参数方程,令x=4+5cosα,y=5sinα….(8分)

    可得3x+4y=5(4sinα+3cosα)+12=25sin(α+φ)+12(其中φ是满足tanφ=

    3

    4的锐角)…(10分)

    ∵sin(α+φ)∈[-1,1],

    ∴3x+4y∈[12-25,12-25],即3x+4y∈[-13,37]

    即3x+4y的取值范围为[-13,37].

    点评:

    本题考点: 圆的参数方程;三角函数的最值;直线与圆的位置关系.

    考点点评: 本题给出满足条件的圆,求圆的方程并求3x+4y的取值范围.着重考查了圆的标准方程与参数方程、三角函数的值域与函数最值求法等知识,属于中档题.