求过A(1,0)A(1,0)与B(0,1)B(0,1)两点,且在xx轴上截得的弦长等于66的圆的方程.

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完整解法

1. 设出圆的一般方程,代入已知点得到变量之间的关系

设所求圆的一般方程为 x2+y2+Dx+Ey+F=0x^{2}+y^{2}+Dx+Ey+F=0(其中 D2+E2−4F>0D^2+E^2-4F>0)。
将 A(1,0)A(1,0) 与 B(0,1)B(0,1) 代入圆的方程,得:
{1+D+F=01+E+F=0\begin{cases} 1+D+F=0 \\ 1+E+F=0 \end{cases}
从而得到 D=E=−1−FD = E = -1-F。

2. 利用圆在 $x$ 轴上截得的弦长建立关于 $D$ 和 $F$ 的方程

令 y=0y=0,得圆在 xx 轴上交点的方程为 x2+Dx+F=0x^2+Dx+F=0。
设交点横坐标为 x1,x2x_1, x_2,则有 x1+x2=−Dx_1+x_2=-D,x1x2=Fx_1x_2=F。
根据在 xx 轴上截得的弦长等于 66,得:
∣x1−x2∣=(x1+x2)2−4x1x2=D2−4F=6|x_1-x_2| = \sqrt{(x_1+x_2)^2-4x_1x_2} = \sqrt{D^2-4F} = 6
即 D2−4F=36D^2-4F = 36。

3. 联立方程组求出 $D, E, F$ 的值

将 D=−1−FD = -1-F 代入 D2−4F=36D^2-4F = 36 中,得:
(−1−F)2−4F=36⇒F2−2F−35=0(-1-F)^2-4F = 36 \Rightarrow F^2-2F-35 = 0
解得 F=7F = 7 或 F=−5F = -5。
当 F=7F = 7 时,D=E=−8D = E = -8;
当 F=−5F = -5 时,D=E=4D = E = 4。
两组解均满足 D2+E2−4F>0D^2+E^2-4F>0。

4. 写出圆的方程

综上,所求圆的方程为 x2+y2+4x+4y−5=0x^2+y^2+4x+4y-5=0 或 x2+y2−8x−8y+7=0x^2+y^2-8x-8y+7=0。

答案

x2+y2+4x+4y−5=0x^2+y^2+4x+4y-5=0 或 x2+y2−8x−8y+7=0x^2+y^2-8x-8y+7=0

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