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已知⊙O:x2+y2=1和定点A(2,1),由⊙O外一点P(a,b)向⊙O引切线...

已知⊙O:x2+y2=1和定点A(2,1),由⊙O外一点P(a,b)向⊙O引切线PQ,切点为Q,且满足|PQ|=|PA|.
(1)求实数a,b间满足的等量关系;
(2)求线段PQ长的最小值;
(3)若以P为圆心所作的⊙P与⊙O有公共点,试求半径最小值时⊙P的方程.
(1)由勾股定理可得 PQ2=OP2-OQ2=PA2,即 (a2+b2)-1=(a-2)2+(b-1)2,化简可得a,b间满足的等量关系. (2)由于 PQ==,利用二次函数的性质求出它的最小值. (3)设⊙P 的半径为R,可得|R-1|≤PO≤R+1.利用二次函数的性质求得OP=的最小值为,此时,求得b=-2a+3=,R取得最小值为-1,从而得到圆的标准方程. 【解析】 (1)连接OQ,∵切点为Q,PQ⊥OQ,由勾股定理可得 PQ2=OP2-OQ2. 由已知PQ=PA,可得 PQ2=PA2,即 (a2+b2)-1=(a-2)2+(b-1)2. 花简可得 2a+b-3=0. (2)∵PQ====, 故当a=时,线段PQ取得最小值为. (3)若以P为圆心所作的⊙P 的半径为R,由于⊙O的半径为1,∴|R-1|≤PO≤R+1. 而OP===,故当a=时,PO取得最小值为, 此时,b=-2a+3=,R取得最小值为-1. 故半径最小时⊙P 的方程为 +=.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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