已知直角坐标平面上点A(-2,3)和圆C:(x-3)2+(y-2)2=1,一条光线从A射出经X轴反射后与圆C相切,求反射后的光线方程
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2025/01/21 05:46:41
已知直角坐标平面上点A(-2,3)和圆C:(x-3)2+(y-2)2=1,一条光线从A射出经X轴反射后与圆C相切,求反射后的光线方程
已知直角坐标平面上点A(-2,3)和圆C:(x-3)2+(y-2)2=1,一条光线从A射出经X轴反射后与圆C相切,求反射后的光线方程
已知直角坐标平面上点A(-2,3)和圆C:(x-3)2+(y-2)2=1,一条光线从A射出经X轴反射后与圆C相切,求反射后的光线方程
设反射光线方程为y=kx+b.
则:入射光线的斜率为-k,
所以:入射光线方程为:y-3=-k(x+2)
即:y=-kx+3-2k
因入射光线和反射光线的交点位于x轴上,
将反射光线与入射光线联立
①y=kx+b
②y=-kx+3-2k
将①变化,得:x=(y-b)/k
代入②,得:y=-k[(y-b)/k]+3-2k
即:2y=b-2k+3
应有:y=0,
所以:③b=2k-3
将反射光线方程代入圆,得:(x-3)^2+(kx+b-2)^2=1
(k^2+1)x^2+(2bk-4k-6)x+b^2-4b+12=0
因为反射光线与圆相切,所以上述方程有重根,即:
△=(2bk-4k-6)^2-4(k^2+1)(b^2-4b+12)=0
整理后得:16k^2+12(b-2)k+(b^2-4b-6)=0
将③代入,得:16k^2+12(2k-5)k+(4k^2-20k+15)=0
整理后得:44k^2-80k+15=0
解此方程,得:k1=(20+√235)/22,k2=(20-√235)/22
代入③得:b1=(√235-13)/11,b2=-(13+√235)/11
将所得b和k代入所设,所求反射光线方程为:
(20+√235)x-22y+2√235-26=0
(20-√235)x-22y-2√235-26=0
最烦的方法:
先设经A的方程:y-3=k(x+2),求出与X轴的交点B,设出过B 的点斜式方程y=f(x),根据圆点C到f(x)的距离为1,和设出两条直线斜率互为相反数得出两个方程,即可解出两斜率,由斜率确定方程。
圆C:(x-3)2+(y-2)2=1
则圆心(3,2)半径为1
设反射点B(a,0)
则入射光线的斜率=-3/(a+2)
所以反射光线的斜率=3/(a+2)
则反射光线的解析式为
y=3(x-a)/(a+2)
即3x-(a+2)y-3a=0
圆心到反射光线的距离=1
|9-2(a+2)-3a|/√(9+(a+2)^2)=1<...
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圆C:(x-3)2+(y-2)2=1
则圆心(3,2)半径为1
设反射点B(a,0)
则入射光线的斜率=-3/(a+2)
所以反射光线的斜率=3/(a+2)
则反射光线的解析式为
y=3(x-a)/(a+2)
即3x-(a+2)y-3a=0
圆心到反射光线的距离=1
|9-2(a+2)-3a|/√(9+(a+2)^2)=1
整理(a-2)(4a-1)=0
解得a=2或a=1/4
反射后的光线方程
y=3(x-2)/4 或 y=4(x-1/4)/3
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