在平面直角坐标系 $xOy$ 中,已知圆 $P$ 在 $x$ 轴上截得线段长为 $2\sqrt 2 $,在 $y$ 轴上截得线段长为 $2\sqrt 3 $.
【难度】
【出处】
2013年高考新课标Ⅱ卷(文)
【标注】
  1. 求圆心 $P$ 的轨迹方程;
    标注
    答案
    ${y^2} - {x^2} = 1$
    解析
    本题考查轨迹方程的求法.设 $P \left(x,y \right)$,圆 $P$ 的半径为 $r$.由直线与圆的位置关系得\[\begin{split}{y^2} + 2 &= {r^2}, \\ {x^2} + 3 &= {r^2},\end{split}\]从而\[{y^2} + 2 = {x^2} + 3.\]故 $P$ 点的轨迹方程为\[{y^2} - {x^2} = 1.\]
  2. 若 $P$ 点到直线 $y = x$ 的距离为 $\dfrac{\sqrt 2 }{2}$,求圆 $P$ 的方程.
    标注
    答案
    ${x^2} + { \left(y + 1 \right)^2} = 3 或 {x^2} + { \left(y - 1 \right)^2} = 3$
    解析
    本题考查直线和圆的方程相关问题,较为常规.设 $P \left({x_0},{y_0} \right)$,由点到直线的距离公式得\[\dfrac{{ \left|{x_0} - {y_0} \right|}}{\sqrt 2 } = \dfrac{\sqrt 2 }{2}.\]又 $P$ 点在双曲线 ${y^2} - {x^2} = 1$ 上,从而得\[{\begin{cases}
    \left| {{x_0} - {y_0}} \right| = 1, \\
    y_0^2 - x_0^2 = 1. \\
    \end{cases}}\]由\[{\begin{cases}{x_0} - {y_0} = 1, \\
    y_0^2 - x_0^2 = 1, \\
    \end{cases}}\]得\[{\begin{cases}{x_0} = 0, \\
    {y_0} = - 1. \\
    \end{cases}}\]此时,由(1)知圆 $P$ 的半径\[r = \sqrt 3 ;\]由\[{\begin{cases}{x_0} - {y_0} = -1, \\
    y_0^2 - x_0^2 = 1, \\
    \end{cases}}\]得\[{\begin{cases}{x_0} = 0, \\
    {y_0} = 1, \\
    \end{cases}}\]此时,由(1)知圆 $P$ 的半径\[r = \sqrt 3 .\]故圆 $P$ 的方程为\[{x^2} + { \left(y + 1 \right)^2} = 3 或 {x^2} + { \left(y - 1 \right)^2} = 3.\]
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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