已知圆C的圆心在直线3x-y=0上且在第一象限,圆C与x轴想切,且被直线x-y=0截得的弦长为2倍根号7, 求圆c的方程

1个回答

  • 设圆心为(x,3x),

    那么圆的半径为3x,

    圆心到直线x-y=0距离为:

    |x-3x|/√(1^2+1^2)

    =2x/√2

    =√2 x

    圆心、圆心到直线的垂足、弦的一个端点,

    构成直角三角形的3个顶点,

    所以

    (√2 x)^2+(2√7)^2=(3x)^2

    化简整理得

    7x^2=28

    x^2=4

    因为在第一象限,

    ∴x=2

    圆的方程为:

    (x-2)^2+(y-6)^2=36

    m=√(3x+y),m≥0

    两边平方得

    3x+y=m^2,即y=-3x+m^2,

    那么m为一组平行3x+y=0且与圆C相交或相切的直线在Y轴上截距的平方根。

    那么圆心(2,6)到直线的距离小于等于半径6,即

    |6+6-m^2|/√(3^2+1^2)≤6

    |12-m^2|≤6√10

    当12-m^2≥0,即m^2≤12,0≤m≤2√3时,

    12-m^2≤6√10,即m^2≥12-6√10,因为12<6√10

    所以

    0≤m≤2√3

    当12-m^2≤0,即m^2≥12,m≥2√3时,

    m^2-12≤6√10,即m^2≤12+6√10,m≤√(12+6√10)

    所以

    2√3≤m≤√(12+6√10)

    综上所述m的取值范围为:

    0≤m≤√(12+6√10)

    参考附图

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