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探究一类与直线相切于定点的圆心坐标问题

2015-07-13魏祥勤��

中学数学杂志(初中版) 2015年3期
关键词:方法

魏祥勤��

把圆置入平面直角坐标系,探究与已知直线相切有关的点的坐标问题,综合圆的切线的性质,及直角三角形性质与勾股定理等知识点,或者运用相似三角形的性质构造比例式计算.下面结合几道与圆的切线有关的点的坐标问题进行分析,供参考.

例1如,在平面直角坐标系中,直线BC的函数解析式是y=12x+2,且BA⊥x轴于点A,A点坐标是(4,0),点P是x轴上一点,以BP长为直径作⊙M,当⊙M与直线BC相切时,确定点P与圆心M的坐标.

解析设直线BC与x轴交于点D,过点B引BN⊥BC交x轴于点N,如,则以BN为直径作圆,这个圆即与直线BC相切于点B,易得点D坐标是(-4,0),点A坐标是(4,0),因此点B坐标是(4,4),根据已知,AD=8,AB=4,可以计算BD长度是82+42,设AN=x,因此DN=8+x,而BN⊥BC,BA⊥AN,由勾股定理,则BN2=BA2+AN2,DN2=BD2+BN2,因此DN2=BD2+BA2+AN2,(8+x)2=82+42+42+x2,解得x=2,因此ON=OA+AN=6,所以点N坐标是(6,0),因此当点P运动到与点N重合时,⊙M与直线BC相切.

作MH⊥x轴于点H,如,点M是BN中点,则MH=12AB=2,

AH=HN=12AN=1,则OH=OA+AH=5,因此圆心M的坐标是(5,2).

点评上面解法在确定线段AN长度时,运用了勾股定理,通过直角三角形三边的关系,构造方程进行计算,也可以运用相似三角形的性质直接求值.

改变直线解析式为y=33x+23,点A坐标是(6,0),其余条件不变,也可以运用例题的方法求出点P坐标为(10,0),圆心M坐标是(8,23).

一般结论直线y=kx+b(k>0,b>0)与x轴y轴分别交于点D、C,点A是x轴上一点,且点A坐标是(nbk,0),(n是正实数),过点A作x轴的垂线,交DC于点B,

点P是x轴上一点,以BP长为直径作⊙M,当⊙M与直线BC相切时,点P坐标是(k2n+n+k2)bk,0,圆心M坐标是(k2n+2n+k2)b2k,(n+1)b2,如当k=1,b=3,n=9时,易得点P坐标是(57,0),点M坐标是(42,15).

例2直线解析式为y=34x+3,点A坐标是(8,0)),其余条件不变,也可以运用例1的方法求出点P坐标为(594,0),圆心M坐标是(918,92).

运用一般结论,……

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