问题 解答题
(Ⅰ)求与x轴相切,圆心在直线3x-y=0上,且被直线x-y=0截得的弦长为2
7
的圆的方程.
(Ⅱ)设定点M(-3,4),动点N在圆x2+y2=4上运动,以OM、ON为两边作平行四边形MONP,求点P的轨迹.
答案

(Ⅰ)设圆心为(a,3a),

由圆与x轴相切可得圆的半径r=3|a|.

∵圆心到直线的距离d=

|a-3a|
2
=
2
a
,圆被直线x-y=0截得的弦长为2
7

∴根据垂径定理,得r2=d2+(

7
2

即9a2=2a2+7,解得a=±1.

由此可得所求圆的圆心为(1,3)或(-1,-3),半径r=3.

∴圆C的方程为 (x+1)2+(y+3)2=9或 (x-1)2+(y-3)2=9.

(Ⅱ)设P(x,y),圆上的动点N(x0,y0),则

线段OP的中点坐标为(

x
2
y
2
),线段MN的中点坐标为(
x0-3
2
y0+4
2
),

又∵平行四边形的对角线互相平分,

x
2
=
x0-3
2
y
2
=
y0+4
2
,可得x0=x+3且y0=y-4,

∴N坐标为(x+3,y-4),

N点坐标应满足圆的方程,代入化简可得(x+3)2+(y-4)2=4,

直线OM与轨迹相交于两点(-

9
5
12
5
)和(-
21
5
28
5
),不符合题意,舍去

因此,所求点P的轨迹方程为(x+3)2+(y-4)2=4(点(-

9
5
12
5
)和(-
21
5
28
5
)除外).

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