(1)求经过点P(4,1)P(4,1),且在两坐标轴上的截距相等的直线方程. (2)设直线y=x+2ay=x+2a与圆CC:x2+y2−2ay−2=0x^{2}+y^{2}-2ay-2=0相交于AA,BB两点,若∣AB∣=23|AB|=2\sqrt{3},求圆CC的面积.

先不看答案,让 AI 诊断你卡在哪里?

它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的

完整解法

(1)

1. 分析截距为0的情况并求出直线方程

当直线在两坐标轴上的截距为 00 时,直线过原点 (0,0)(0,0).
因为直线经过点 P(4,1)P(4,1),所以直线的斜率 k=1−04−0=14k = \dfrac{1-0}{4-0} = \dfrac{1}{4}.
此时直线的方程为 y=14xy = \dfrac{1}{4}x,即 x−4y=0x - 4y = 0.

2. 分析截距不为0的情况并求出直线方程

当直线在两坐标轴上的截距不为 00 且相等时,设直线方程的截距式为 xa+ya=1\dfrac{x}{a} + \dfrac{y}{a} = 1 (a≠0a \neq 0),即 x+y=ax + y = a.
因为直线经过点 P(4,1)P(4,1),代入得 4+1=a4 + 1 = a,解得 a=5a = 5.
此时直线的方程为 x+y−5=0x + y - 5 = 0.

3. 总结得出最终结果

综上所述,所求直线的方程为 x−4y=0x - 4y = 0 或 x+y−5=0x + y - 5 = 0.

答案

x−4y=0x - 4y = 0 或 x+y−5=0x + y - 5 = 0

(2)

1. 化圆的方程为标准方程并求出圆心和半径

将圆 CC 的方程 x2+y2−2ay−2=0x^2 + y^2 - 2ay - 2 = 0 化为标准方程为:x2+(y−a)2=a2+2x^2 + (y-a)^2 = a^2 + 2.
由此可得,圆心为 C(0,a)C(0, a),半径 r=a2+2r = \sqrt{a^2 + 2}.

2. 求出圆心到直线的距离

将直线 y=x+2ay = x + 2a 化为一般式:x−y+2a=0x - y + 2a = 0.
则圆心 C(0,a)C(0, a) 到直线的距离为:
d=∣0−a+2a∣12+(−1)2=∣a∣2d = \dfrac{|0 - a + 2a|}{\sqrt{1^2 + (-1)^2}} = \dfrac{|a|}{\sqrt{2}}.

3. 利用垂径定理及勾股定理列式求参数

因为相交弦长 ∣AB∣=23|AB| = 2\sqrt{3},所以半弦长为 3\sqrt{3}.
根据垂径定理和勾股定理可得:d2+(3)2=r2d^2 + (\sqrt{3})^2 = r^2,即 (∣a∣2)2+3=a2+2\left(\dfrac{|a|}{\sqrt{2}}\right)^2 + 3 = a^2 + 2.
整理得:a22+3=a2+2\dfrac{a^2}{2} + 3 = a^2 + 2,解得 a2=2a^2 = 2.

4. 计算圆C的面积

因为 a2=2a^2 = 2,所以圆的半径平方 r2=a2+2=4r^2 = a^2 + 2 = 4.
所以圆 CC 的面积为 S=πr2=4πS = \pi r^2 = 4\pi.

答案

4π4\pi

AI 分析,可能出错

用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。

同一知识点的其他题

  1. 1草图显示了 y=kxay = kx^a 的图像。点 A(-2, -0.75) 和 B(0, -3) 位于图像上。 求 kk 和 aa 的值。 答案 k = a = 写出平行于 x 轴且穿过点 B 的直线的方程。
  2. 2过双曲线CC:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0) \dfrac {x^{2}}{a^{2}}- \dfrac {y^{2}}{b^{2}} =1(a > 0 , b > 0)的左焦点FF且斜率为12 \dfrac {1}{2}的直线ll与双曲线…
  3. 3不接受通过精确作图来解答本题。 下图显示了一个三角形 ABC,其中 A(3,6)A(3,6) 且 B(−11,0)B(-11,0)。 三角形 ABCABC 的面积为 22.5 units222.5\ \text{units}^2。EE 是直线 ABAB 上穿过 yy 轴的点。…
  4. 4若直线{x=1−ty=2+3t(t\begin{cases}{x=1-t}\\ {y=2+3t}\end{cases}(t为参数))与直线y=kx−1y=kx-1平行,则常数k=()k=(\quad) A. −3-3 B. −13-\dfrac{1}{3}…
  5. 5已知圆心为CC的圆过点A(0,−6)A(0,-6)和B(1,−5)B(1,-5),且圆心在直线ll:x−y+1=0x-y+1=0上. (1)求圆心为CC的圆的标准方程; (2)过点M(2,8)M(2,8)作圆的切线,求切线方程.