Question

已知圆C经过点A（1，4）、B（3，-2），圆心C到直线AB的距离为，求圆C的方程．

Answer

解法I：设圆心C（a，b），半径为r，圆C经过点A（1，4）、B（3，-2），圆心C到直线AB的距离为，由垂径定理可得，圆心与直线AB的中点M的连线长度为，且与AB垂直，由此建立关于a，b，r的方程组，进而得到圆C的方程．
解法II：由已知中圆C经过点A（1，4）、B（3，-2），我们由垂径定理得到C点在AB的中垂线上，可设C点坐标为C（3b-1，b），进而根据圆心C到直线AB的距离为，构造方程求出b值，进而求出圆的半径，得到圆C的方程．
【解析】
法Ⅰ：设圆心C（a，b），半径为r
易见线段AB的中点为M（2，1）…（2分）
∵CM⊥AB，
∴即：3b=a+1①…（5分）
又∵∴（a-2）2+（b-1）2=10②…（8分）
联立①②得或
即C（-1，0）或C（5，2）…（10分）
∴r2=|CA|2=20
故圆的方程为：（x+1）2+y2=20或（x-5）2+（y-2）2=20…（12分）
法Ⅱ：∵A（1，4）、B（3，-2）
∴直线AB的方程为：3x+y-7=0…（2分）
∵线段AB的中点为M（2，1）
∴圆心C落在直线AB的中垂线：x-3y+1=0上．…（4分）
不妨设C（3b-1，b）…（5分）
∴…（8分）
解得b=0或b=2
即C（-1，0）或C（5，2）…（10分）∴r2=|CA|2=20
故圆的方程为：（x+1）2+y2=20或（x-5）2+（y-2）2=20…（12分）