过点P(0,b)且斜率为1的直线与圆x^2+y^2-2x=0相切,求b的步骤。

天山幽梦 2023-03-07 23:52:01
解题思路:

利用导数的知识来求解。

主要过程:

圆的方程为:x^2+y^2-2x=0,对圆的方程两边进行求导得到:

2x+2yy’-2=0

2yy’=2-2x

yy’=1-x

y’=(1-x)/y,注意这里的x,y是圆方程的,不是切线的。

因为切线的斜率为1,所以(1-x)/y=1,即y=1-x.

代入到圆的方程得到:x^2+(1-x)^2-2x=0.

化简得到:2x^2-4x+1=0

利用求根公式得到:

X1=1+√2/2,x2=1-√2/2,对应y为:

Y1=-√2/2, y2=√2/2.

所以,切线有两种情况,经过圆上的点A(1+√2/2, -√2/2)或者

B(1-√2/2,√2/2).

当切线是PA的时候,利用斜率=1,得到:

(-√2/2-b)/(1+√2/2-0)=1

即:b+√2/2=-1-√2/2,所以b=-1-√2;

当切线是PB的时候,同理利用斜率=1,得到:

(√2/2-b)/(1-√2/2-0)=1

即:√2/2-b=-√2/2+1,所以b=-1+√2.

综上所得:b=-1±√2.

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