问题
解答题
已知函数f(x)=-x2+2x+c的图象与两坐标轴交于P,Q,R三点。
(Ⅰ)求过P,Q,R三点的圆的方程;
(Ⅱ)试探究,对任意实数c,过P,Q,R三点的圆都经过定点(坐标与c无关)。
答案
解:(Ⅰ)不妨设函数f(x)=-x2+2x+c的图象与x轴交于P,Q两点,与y轴交于R点,
所以,
即c>-1,且c≠0,
设所求圆的圆心为C(a,b),半径为r,则a=1,
根据点R(0,c)及|CP|=r=|CR|,
得
即1+c+b2=1+b2-2bc+c2,
由c≠0,得,所以
,
故过P,Q,R三点的圆的方程为(c>-1,c≠0);
(Ⅱ)解法一:圆的方程可化为:
x2+y2-2x+y-c(y+1)=0(c>-1,c≠0)
由
求得定点A(0,-1),B(2,-1),与c无关。
解法二:由于c>-1,且c≠0,不妨令c=1,2分别代入圆的方程,
求得这两个圆的交点分别足A(0,-1),B(2,-1),
对于任意的c,把点A,B的坐标分别代入圆的方程,等式恒成立,与c无关,故所求的定点是A(0,-1),B(2,-1)。