如图,已知圆心坐标为的圆
与
轴及直线
分别相切于A、B两点,另一圆N与圆M外切,且与x轴及直线
分别相切于C、D两点.
(Ⅰ)求圆M和圆N的方程;
(Ⅱ)过点B作直线MN的平行线l,求直线l被圆N截得的弦的长度.
如图,已知圆心坐标为的圆
与
轴及直线
分别相切于A、B两点,另一圆N与圆M外切,且与x轴及直线
分别相切于C、D两点.
(Ⅰ)求圆M和圆N的方程;
(Ⅱ)过点B作直线MN的平行线l,求直线l被圆N截得的弦的长度.
解:(Ⅰ)由于⊙M与∠BOA的两边均相切,故M到OA及OB的距离均为⊙M的半径,则M在∠BOA的平分线上,同理,N也在∠BOA的平分线上,即O,M,N三点共线,且OMN为∠BOA的平分线.
∵M的坐标为(,1),∴M到x轴的距离为1,即⊙M的半径为1,则⊙M的方程为(x-
)2+(y-1)2=1,
设⊙N的半径为r,其与x轴的切点为C,连接MA、NC,
由Rt△OAM∽Rt△OCN可知,OM∶ON=MA∶NC,
即=
⇒r=3,则OC=3
,
故⊙N的方程为(x-3)2+(y-3)2=9.
……6分
(Ⅱ)由对称性可知,所求的弦长等于点过A的直线MN的平行线被⊙N截得的弦长,此弦的方程是y=(x-
),即x-
y-
=0,
圆心N到该直线的距离d=,则弦长为2
=
. ……12分