求与x轴相切,圆心在直线3x-y=0上,且被直线x-y=0截得的弦长为2的圆的方程.
求与x轴相切,圆心在直线3x-y=0上,且被直线x-y=0截得的弦长为2的圆的方程.
解析 法一 设所求的圆的方程是(x-a)2+(y-b)2=r2,
则圆心(a,b)到直线x-y=0的距离为,
∴r2=2+(
)2,
即2r2=(a-b)2+14,①
由于所求的圆与x轴相切,∴r2=b2.②
又因为所求圆心在直线3x-y=0上,
∴3a-b=0.③
联立①②③,解得
a=1,b=3,r2=9或a=-1,b=-3,r2=9.
故所求的圆的方程是
(x-1)2+(y-3)2=9或(x+1)2+(y+3)2=9.
法二 设所求的圆的方程是x2+y2+Dx+Ey+F=0,
圆心为,半径为
.
令y=0,得x2+Dx+F=0,
由圆与x轴相切,得Δ=0,即D2=4F.
又圆心到直线x-y=0的距离为
.
由已知,得2+(
)2=r2,
即(D-E)2+56=2(D2+E2-4F)⑤
又圆心在直线3x-y=0上,
∴3D-E=0.⑥
联立④⑤⑥,解得
D=-2,E=-6,F=1或D=2,E=6,F=1.
故所求圆的方程是x2+y2-2x-6y+1=0,或x2+y2+2x+6y+1=0.