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文檔簡介

1、過兩圓交點的公共弦所在直線方程探究求經(jīng)過兩條曲線x2+y2+3x-y=0和3x2+3y2+2x+y=0交點的直線方程.常規(guī)解法是: 聯(lián)立方程 求方程組解 即兩交點坐標(biāo)為 A(0,0), 過兩交點的直線方程為 7x-4y=0. (4)由上面(1),(2)得到(3),這是解方程的基本步驟,我們可得以下結(jié)論結(jié)論1: 如果兩條曲線方程是 f1(x,y)=0 和 f2(x,y)=0, 它們的交點是P(x0,y0),則方程 f1(x,y)+f2(x,y)=0的曲線也經(jīng)過P(x0,y0) (是任意常數(shù)).有了這個結(jié)論,有些題目可快速求解。過兩圓交點的公共弦所在直線方程就是將兩圓方程聯(lián)立消去二次項所得方程。例

2、2 (課本P70.13題) 求經(jīng)過兩圓x2+y2+6x-4=0和x2+y2+6y-28=0的交點,并且圓心在直線x-y-4=0上的圓的方程.解: 構(gòu)造方程 x2+y2+6x-4+(x2+y2+6y-28)=0即 (1+)x2+(1+)y2+6x+6y-(4+28)=0此方程的曲線是過已知兩圓交點的圓,且圓心為當(dāng)該圓心在直線x-y-4=0上時,即 所求圓方程為 x2+y2-x+7y-32=0例3:(P81.14題)求證:兩橢圓b2x2+a2y2=a2b2, a2x2+b2y2=a2b2的交點在以原點為中心的圓周上,并求這個圓方程。解:將已知的兩橢圓方程相加,得 此方程為以原點為圓心的圓的方程,由

3、曲線系知識知該圓過已知兩橢圓的交點。即原題得證。注意:1.由以上分析可以看出,利用曲線系解題,可以快速求解,但有時卻是失效的.例4: 求以圓x2+y2=5與拋物線y2=4x的公共弦為直徑的圓的方程.常規(guī)解法:聯(lián)立方程 以這兩點為直徑的圓的方程是 .如果用曲線系分析,構(gòu)造方程 即 (8)顯然,=0不是所求圓方程,而在0時,方程(8)已不是圓方程了. 由(8)得不出所求結(jié)果.由方程(5),(6)得到方程(7),方程(7)是過(5)(6)公共點的曲線,但方程(7)不能包含過(5)(6)的所有曲線.最簡單的例子是: 兩直線x+y=0, xy=0的交點是(0,0),而y2=4x, (x1)2+y2=1等

4、曲線都過(0,0),但這些曲線不能從直線系中得到.曲線系方程(7)不能包含過兩曲線(5)(6)公共點的所有曲線,那么使用時怎么知道所求方程在不在方程(7)中呢?一般,我們對所求方程結(jié)果的形式應(yīng)該認識,所構(gòu)造的方程中有所求結(jié)果的形式就可用,否則不可用.例3,例4就是例子.有三點是可以肯定的:I. 如果(5)(6)是直線,則(7)是直線.II.如果(5)(6)是圓,則(7)是圓,或公共弦所在直線方程.將此推廣,可得III. 如果(5)是圓,(6)是直線,則(7)是圓。雖然曲線系有時失效,但它任不失為一種有用的方法.如果靈活應(yīng)用,更能顯示它的優(yōu)越性. 從例1可看到,要求兩圓公共弦所在直線方程,只須將

5、兩圓方程中的x2,y2項消去即可.但是如果兩圓無交點,仍可得到一條直線方程,如:已知兩圓 (x1)2+(y1)2=2 (x+2)2+(y+2)2=4 相減,得 3x+3y4=0直線3x+3y4=0與已知圓有何關(guān)系?我們先從兩圓有交點分析:設(shè)O1,O2交于A,B,P是AB上任一點(非A,B),過P作兩圓割線,與O1交于 C1,D1,與O2交于C2,D2,由相交弦定理。則 |PC1|PD1|=|PC2|PD2|=|PA|PB| 如果P在線段AB的延長線上,過P作兩圓的切線PT1,PT2,由切割線定理得 |PT1|2=|PT2|2=|PA|PB|當(dāng)兩圓運動,從相交到外切,再到相離時,猜想性質(zhì)|PT1|=|PT2|保持不變。由此得到結(jié)論:動點P到兩圓O1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0,O2: x2+y2+D2x+E2y+F2=0的切線長相等,則動點P在一直線上運動,該直線方程為 (D1D2)x+(E1E2)y +(F1F2)=0 .證明:設(shè)P(x,y),則 由P向兩圓分別作一條切線 PT1,PT2,則|PT1|=|PT2|,即 |PO1|2r12=|PO2|2r22 乘開 x2+y2+D1x+E1y+F1= x2+y2+D2x+E2y+F2 ,

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