已知椭圆方程为 (\frac{x^2}{9} + \frac{y^2}{5} = 1),圆心在点 (C(0,1)) 的圆与椭圆相切,我们可以通过以下步骤来求圆的方程:
- 首先确定椭圆的半长轴和半短轴。椭圆的半长轴 (a = 3),半短轴 (b = \sqrt{5})。
- 由于圆与椭圆相切,圆的半径 (radius) 等于从圆心到椭圆上最近的点的距离,即圆心在椭圆上的投影点到圆心的距离。
- 设圆的半径为 (r),由于圆心在 (C(0,1)),我们可以利用椭圆方程来求解这个半径。将圆心坐标代入椭圆方程,得到:
[
\frac{0^2}{9} + \frac{(1 - r)^2}{5} = 1
]
即:
[
\frac{(1 - r)^2}{5} = 1
]
解这个方程,得到:
[
(1 - r)^2 = 5
]
[
1 - r = \pm \sqrt{5}
]
[
r = 1 \pm \sqrt{5}
]
- 由于半径 (r) 必须为正值,我们选择正号:
[
r = 1 + \sqrt{5}
]
- 最后,我们可以得到圆的方程为:
[
(x - 0)^2 + (y - 1)^2 = (1 + \sqrt{5})^2
]
简化后得到:
[
x^2 + (y - 1)^2 = 6 + 2\sqrt{5}
]
因此,圆的方程是 (x^2 + (y - 1)^2 = 6 + 2\sqrt{5})。