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已知P点为圆O1与圆O2公共点,圆O1:(x-a)2+(y-b)2=b2+1,圆O2:(x-c)2+(y-d)2=d2+1,若ac=8,ab=cd,则点P与直线l:3x-4y-25=0上任意一点M之间的距离的最

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已知P点为圆O1与圆O2公共点,圆O1:(x-a)2+(y-b)2=b2+1,圆O2:(x-c)2+(y-d)2=d2+1,若ac=8,
a
b
=
c
d
,则点P与直线l:3x-4y-25=0上任意一点M之间的距离的最小值为___.
▼优质解答
答案和解析
∵ac=8,
a
b
=
c
d
,∴
b
a
=
d
c
,故两圆的圆心O1(a,b)、圆心O2(c,d)、原点O三点共线,
不妨设
b
a
=
d
c
=k,则c=
8
a
,b=ka,d=kc=
8k
a

把圆O1:(x-a)2+(y-b)2=b2+1,圆O2:(x-c)2+(y-d)2=d2+1相减,
可得公共弦的方程为 (2c-2a)x+(2d-2b)y=c2-a2
即(
16
a
-2a)x+(
16k
a
-2•ka)y=
64
a2
-a2,即2(
8
a
-a)x+2k(
8
a
-a)y=(
8
a
+a)(
8
a
-a),
当a≠±2
2
时,
8
a
-a≠0,公共弦的方程为:2x+2ky=
8
a
+a,即:2ax+2kay=a2+8,
即:2ax+2by=a2+8.
O1:(x-a)2+(y-b)2=b2+1,即 x2+y2=2ax+2by-a2+1,
再把公共弦的方程代入圆O1的方程可得 x2+y2=9 ①.
令4y-3x=t,代入①可得25x2+6tx+t2-144=0.
再根据此方程的判别式△=36t2-100( t2-144)≥0,求得-15≤t≤15.
点P到直线l:3x-4y-25=0的距离为
|-3x+4y+25|
5
=
|-t-25|
5
=
|t+25|
5

故当4y-3x=t=-15时,点P到直线l:3x-4y-25=0的距离取得最小值为2.
当a=±2
2
时,由条件可得a=c,b=d,此时,两圆重合,不合题意.
故答案为:2.