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简答题

(本小题满分13分)
已知关于x,y的方程x2+y2+4xsinθ-4ycosθ=0.
(1)证明:无论θ为何值,方程均表示半径为定长的圆;

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答案:

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解析:

要证明无论θ为何值,方程都表示半径为定长的圆,我们可以按照以下步骤进行推导:

第一步,根据题目已知信息,我们可以得到方程$x^2 + y^2 + 4x\sin\theta - 4y\cos\theta = 0$。

第二步,通过完成平方,我们可以将方程化为标准圆方程的形式。具体地,我们可以将方程改写为$(x^2 + 4x\sin\theta) + (y^2 - 4y\cos\theta) = -r^2$,其中r为圆的半径。这里,$r^2$是一个待求的常数。

第三步,根据三角函数的基本性质,我们知道$\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1$。因此,我们可以将第二步中的方程进一步化简为$(x + 2\sin\theta)^2 + (y - 2\cos\theta)^2 = r^2$。从这个方程我们可以看出,这是一个以原点为中心,半径为r的圆的方程。

第四步,由于无论θ取何值,$\sin^2\theta$和$\cos^2\theta$的和始终为1,因此我们可以确定$r^2 = 4$,即半径r为2。

因此,我们证明了无论θ为何值,方程均表示半径为定长的圆,且半径为2。

创作类型:
原创

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