Question

5．已知圆C₁：x²+y²+2x+2y-2=0与圆C₂：x²+y²-2ax-2by+a²-1=0，若a，b变化时，圆C₂始终平分圆C₁的周长，则圆C₂的面积最小值时的方程为（x+1）²+（y+2）²=5．．

Answer 1

分析 把两圆的方程相减即得两圆公共弦所在直线l方程，由题意知直线l经过圆C₁的圆心，得a²+2a+2b+5=0，可得b≤-2，由圆C₂的方程可得半径为$\sqrt{1+{b}^{2}}$≥$\sqrt{5}$，由此求得此时圆C₂的方程．

解答 解：把两圆的方程相减即得两圆公共弦所在直线l方程为2（a+1）x+2（b+1）y-a²-1=0，
由题意知直线l经过圆C₁的圆心（-1，-1），因而 a²+2a+2b+5=0．
所以2b+4=-（a+1）²≤0，
所以b≤-2，
圆C₂：（x-a）²+（y-b）²=1+b²，其半径为$\sqrt{1+{b}^{2}}$．
因而$\sqrt{1+{b}^{2}}$，
此时圆C₂：（x+1）²+（y+2）²=5．
故答案为：（x+1）²+（y+2）²=5．

点评 本题主要考查两圆的位置关系及其判定，求圆的标准方程，属于中档题．