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2022 年全国高中数学联赛一试(A1 卷) · 第 2 题
F1填空题直线与圆
在平面直角坐标系 xOy 中,圆 Ω:x2+y2+dx+ey+f=0(其中 d,e,f 为实数)的一条直径为 AB,其中 A(20,22),B(10,30),则 f 的值为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:860
解析
思路
直径端点直接给出圆心和半径;也可以利用圆上点到直径两端的向量垂直,直接写圆的方程。
解答
圆心是 AB 的中点 (15,26),半径平方为
r2=4(20−10)2+(22−30)2=41.
因此圆的方程为 (x−15)2+(y−26)2=41,展开得
x2+y2−30x−52y+860=0.
故 f=860。
复核
由直径圆的向量方程 (x−20)(x−10)+(y−22)(y−30)=0,常数项也是 200+660=860。
方法总结
直径两端已知时,优先使用中点与半弦长;若只求常数项,直径圆的数量积方程可直接给出结果。
为什么评为 F1(会透露解法方向)
直径端点直接确定圆心和半径,展开标准方程得到常数项。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:建直角坐标系解几何题
专题卡:圆心半径与径向距离