本题导读
本题考查圆的几何性质(圆心在坐标轴上、弦长公式)确定圆心坐标,进而求出过圆心且与已知直线垂直的直线方程。
📌【题干】
Question
(2010年山东卷(理)) 已知圆 过点 ,且圆心在 轴的正半轴上,直线 被圆 所截得的弦长为 ,则过圆心且与直线 垂直的直线的方程为.
🔍【思路分析】
破题导航
- 设圆心坐标为 。由圆过点 可得半径 (根据 )。
- 计算圆心 到直线 的距离 。
- 利用垂径定理勾股关系 求出 。
- 求出过圆心 且与斜率为 的直线 垂直(斜率为 )的直线方程。
✅【答案】
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✍【详细解析】
Abstract
步骤一:求圆心 的坐标与半径 设圆心 的坐标为 ,其中 。 因为圆 过点 ,所以圆 的半径为:
步骤二:利用弦长求圆心坐标 直线 的一般式方程为 。 圆心 到直线 的距离为:
已知弦长为 ,由垂径定理得半弦长为 。 根据勾股定理 :
解得 或 。
- 若 (符合 );
- 若 (与“圆心在 轴正半轴”矛盾,舍去)。
故圆心坐标为 。
步骤三:求过圆心且垂直于直线 的直线方程 直线 的斜率为 。 所求直线与 垂直,故其斜率为 。
过点 ,由点斜式写出方程:
故答案为:(或 )
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:圆的弦长公式 与垂直直线斜率关系 。
- 核心方法:几何法求圆心坐标 点斜式求直线方程。
- 避坑指南:注意“圆心在正半轴”限制条件,舍去 。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:解析几何几何法解圆问题经典试题。
- 结论推广:圆心到直线的距离与半径成固定比例 时,被截弦长恰为正交弦。
🔗【关联脉络】
Multi column