题目
Problem
Figure 2 shows a sketch of
- the circle C with centre X(4,−3)
- the line l with equation y=25x−255
Given that l is the tangent to C at the point N,
(a) show that an equation for the straight line passing through X and N is 2x+5y+7=0.
(3)
(b) Hence find
(i) the coordinates of N,
(ii) an equation for C.
(5)
题目中文翻译
图2显示了以下图形的草图:
- 圆 C,圆心为 X(4,−3)
- 直线 l,方程为 y=25x−255
已知 l 是 C 在点 N 处的切线,
(a) 证明过 X 和 N 的直线方程为 2x+5y+7=0。
(3分)
(b) 由此求
(i) N 的坐标,
(ii) C 的方程。
(5分)
解答
(a)
解法一
思路
展开
切线与半径垂直。由切线斜率 25 得到半径斜率 −52,再用圆心坐标写点斜式。
答题过程
展开
The gradient of l is 25. Since the radius XN is perpendicular to the tangent at N, its gradient is −52.
Using X(4,−3):
y+3=5y+15=2x+5y+7=−52(x−4)−2x+80.
Hence an equation of XN is
2x+5y+7=0.
(b)(i)
解法一
思路
展开
利用 (a),联立半径直线与题给切线,求它们的交点 N。
答题过程
展开
From part (a), solve 2x+5y+7=0 with y=25x−255:
2x+5(25x−255)+7=4x+25x−275+14=29x−261=x=0009.
Then
y=25×9−255=−5.
Therefore
N=(9,−5).
(b)(ii)
解法一
思路
展开
用圆心 X 与圆上点 N 求半径平方,代入圆的标准方程。
答题过程
展开
The centre is X(4,−3) and N=(9,−5) lies on the circle. Hence
r2==(9−4)2+(−5+3)225+4=29.
Therefore
(x−4)2+(y+3)2=29.
解法二
思路
展开
也可从圆的一般方程入手:圆心先确定一次项系数,再代入圆上点 N 求常数项。
答题过程
展开
Write the circle as
x2+y2+Dx+Ey+F=0.
Its centre is (−2D,−2E)=(4,−3), so D=−8 and E=6.
Substituting N=(9,−5):
81+25−72−30+F=4+F=F=00−4.
Thus
x2+y2−8x+6y−4=0.
Completing the squares gives the equivalent form
(x−4)2+(y+3)2=29.