本题导读
本题考查圆的标准方程,以及点到直线的距离公式。
📌【题干】
Question
(2004年江苏卷) 以点 为圆心,与直线 相切的圆的方程是 .
🔍【思路分析】
破题导航
- 第一步逻辑(明确圆的几何要素):确定一个圆的方程需要两个核心要素——圆心坐标 和半径 。题目已直接给出圆心坐标为 ,因此只需利用切线条件求解半径 。
- 第二步逻辑(化归半径为点线距离):根据平面几何定理,当圆与直线相切时,圆心到该切线的垂直距离 严格等于圆的半径 。由此将半径求解问题等价转化为求解点 到直线 的物理距离。
- 第三步逻辑(套用点线距离公式求值):应用解析几何标准公式 ,代入直线系数与点坐标,计算出 。最后直接写出标准的圆方程形式 。
✅【答案】
Success
✍【详细解析】
Abstract
运用相切恒等性质原理求解圆的半径 : 已知圆心坐标为: 已知切线直线方程为:
根据平面几何基本性质,圆与直线相切的充要条件是圆心 到直线的距离 严格等于该圆的半径 。 根据点到直线的距离公式: 将直线系数 及圆心坐标 (式1)代入公式(式3)中计算: 对分子、分母分别化简:
写出圆的标准方程: 圆的标准方程通用结构为: 将已知的圆心(式1) 以及求得的半径(式4) 代入标准结构式(式5)中:
填空题最终答案为: 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:点到直线距离公式的准确代数求解;勾股数 的模长换算;圆的标准方程结构。
- 核心方法:点线距离公式法。
- 避坑指南:
- 极其容易在写出最终方程时忘记将半径 5 平方变为 25:这是解析几何填空题最普遍的笔误扣分点。很多学生算出来 ,顺手在等号右侧写上 ,写成了 。请牢记圆的方程铁律:标准方程的右侧常数项是 而不是 。在填写答案前,必须无条件对右侧数值进行平方核验。
- 计算分子时注意绝对值符号。 ,距离度量恒为正实数。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源: 本题出自高中数学教材解析几何中“圆的方程与位置关系”章节的课后标准练习题,是高考考查坐标法基本功的最经典填空题。
- 结论推广: 已知圆心 和一条切线 ,则半径 ,圆的标准方程为 。
🔗【关联脉络】
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