已知关于x,y的方程x2+y2-2x-4y+m=0
(Ⅰ)当m为何值时,此方程表示圆;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若从点P(3,1)射出的光线,经x轴于点Q(,0)处反射后,与圆相切,求圆的方程.
网友回答
解:(Ⅰ)配方得:(x-1)2+(y-2)2=5-m,…(3分)
当5-m>0时,即m<5时,方程C表示圆.…(5分)
(Ⅱ)P关于x轴的对称点为P′(3,-1),由对称性知直线P′Q与圆相切.…(6分)
∵点Q(,0),∴直线P′Q的方程为,即5x+12y-3=0,…(7分)
圆心C(1,2)到直线P′Q距离为??????????????????…(10分)
∵直线P′Q与圆相切,∴d=r
∴,解得m=1????????????????…(12分)
所以圆的方程为:(x-1)2+(y-2)2=4???????????????????????????????????????…(13分)
解析分析:(Ⅰ)方程C可化为:(x-1)2+(y-2)2=5-m,方程表示圆,应有5-m>0,从而可求m的值.(Ⅱ)求出P关于x轴的对称点P′,由对称知直线P′Q与圆相切,从而利用点到直线的距离公式及圆心到直线的距离等于半径,可求圆的半径,从而得圆的方程.
点评:本题以圆的一般方程为载体,考查圆的标准方程,考查直线与圆相切,关键是利用圆心到直线的距离等于半径.