求与圆x^2+y^2-2x=0外切且与直线x+√3y=0相切于点M(3,-√3)的圆的方程.

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  • 设所求圆圆心为D(a,b),半径为r.

    ∵x²+y²-2x=0

    ∴(x-1)²+y²=1

    ∴圆心C(1,0),R=1

    ∵⊙D直线x+√3y=0相切于点M(3,-√3),其斜率为﹣√3/3

    ∴切线OM⊥MD (O为直角坐标系原点)

    ∴(b+√3)/(a-3)•(﹣√3/3)=﹣1 (互相垂直的直线的斜率的积等于﹣1)

    ∴(b+√3)/(a-3)=√3

    ∴等式两边同时乘以√3,得 (√3b+3)(a-3)=3

    ∴等式两边同时加1,化简得 (a+√3b)/(a-3)=4

    ∴ a+√3b=4(a-3) •••••••••••••••••••• ①

    ∵ 点D(a,b)到直线OM的距离等于半径 r

    ∴ r =| a+√3 b |/2 •••••••••••••••••••••• ②

    ∴ ①代入② 得 r=| a+√3b |/2 =| 4(a-3) |/2=2| a-3 |

    由题意得 a>3 ∴r=2(a-3) •••••••••••••③

    ∵⊙C与⊙D外切

    ∴CD=R+r

    即 CD²=(R+r)²

    把③代入上式,得 (a-1) ² +b²=(1+r)²=(2a-5)²

    ∴(a-1) ² +b²=(2a-5)² ••••••••••••④

    ∵ (b+√3)/(a-3)=√3

    ∴用a的代数式表示b,得b=√3(a-4 ) ••••••••••••• ⑤

    把⑤代入④,化简得 ,a=4

    ∴b=0 r=2

    故所求圆的方程(x-4)²+y²=4