易混 2018 年全国高中数学联赛一试(A 卷) 第 4 题 · P007304
圆的两条相交弦可用同一个圆幂联系两侧长度乘积;椭圆的两条轴向弦则带有半轴比例,不能把圆的弦幂等式原样照搬。
前题还要区分弦与直径,并由直角圆周角锁定半径;后题先由弦中点对称恢复交点坐标,再求两半轴和焦距。
如图,在平面直角坐标系中,方程为 的圆 的内接四边形 的对角线 和 互相垂直,且 和 分别在 轴和 轴上。
(1) 求证:;
(2) 若四边形 的面积为 ,对角线 的长为 ,且 ,求 的值。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
第一问用对角线的内部交点判圆幂;第二问由垂直对角线求另一条对角线,再用圆周角判直径。
(1)圆内接四边形的两条对角线交于内部点;它们分别在两坐标轴上,所以原点在圆内。原点对该圆的幂为常数项 ,故 。也可令 ,横轴上两交点分处原点两侧,根积就是负数 。(2)对角线垂直,面积为 ,由 得 。又 ,所以圆周角 为直角, 是直径,半径为四。配方给 ,于是 。
第二问可用圆心 、半径四检验:横轴弦长二,纵轴直径长八,原点圆幂为负,四边形面积八。圆方程系数与顶点有同名字母,按上下文区分即可。
圆幂、垂直对角线面积和直角圆周角分别提供符号、长度及直径信息。
由内接四边形的对角线位置判圆幂符号,再结合面积、数量积和直角圆周角恢复直径与圆系数。
易混 2018 年全国高中数学联赛一试(A 卷) 第 4 题 · P007304
圆的两条相交弦可用同一个圆幂联系两侧长度乘积;椭圆的两条轴向弦则带有半轴比例,不能把圆的弦幂等式原样照搬。
前题还要区分弦与直径,并由直角圆周角锁定半径;后题先由弦中点对称恢复交点坐标,再求两半轴和焦距。
已记下,谢谢!