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已知圆C:(x-1)2+(y+2)2=9 斜率等于1的直线l与圆C交于A B两点.(1)求弦AB为圆

时间:2024-05-12 02:29:11

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已知圆C:(x-1)2+(y+2)2=9 斜率等于1的直线l与圆C交于A B两点.(1)求弦AB为圆

问题补充:

已知圆C:(x-1)2+(y+2)2=9,斜率等于1的直线l与圆C交于A,B两点.

(1)求弦AB为圆C直径时的直线l的方程;

(2)试问原点O能否成为弦AB的中点?说明理由;

(3)若坐标原点O在以AB为直径的圆内,求直线l在y轴上的截距范围.

答案:

解:(1)由题可知:l过点C(1,-2),

∴直线l的方程为y+2=x-1,即x-y-3=0;

(2)原点O不可能成为弦AB的中点:理由为:

若原点O是弦AB的中点,则OC垂直平分弦AB,

此时直线OC的斜率为-1或-2,矛盾;

(3)可设直线l:y=x+b,

过点C(1,-2)与l垂直的直线的方程为y+2=-(x-1),即x+y+1=0,

由,解得:,即以AB为直径的圆的圆心坐标为D(-,),

圆心C到直线l的距离d==,

而DA2=CA2-d2=9-,

以AB为直径的圆D:(x+)2+(y-)2=9-,

点O在以AB为直径的圆D内,即2+2<9-,

解得:-4<b<1,

则所求直线l在y轴上的截距范围为(-4,1).

解析分析:(1)由弦AB为圆C的直径,得到直线l过圆心,得到C在直线l上,再由斜率为1,即可得到直线l的方程;(2)原点O不可能成为弦AB的中点,假设原点O为弦AB的中点,得到OC垂直平分AB,可得出直线OC的斜率为-1或-2,与斜率为1矛盾,假设错误,故原点O不可能为弦AB的中点;(3)由斜率为1设出直线l方程y=x+b,表示过C且与直线l垂直的直线方程,两方程联立,求出方程组的解,即为以AB为直径的圆心坐标D,再利用点到直线的距离公式表示出圆心C到直线l的距离d,利用垂径定理及勾股定理表示出DA2,即为以AB为直径圆的半径平方,表示出圆D的方程,原点O在圆内,得到圆心D到原点距离小于圆的半径,列出关于b的不等式,求出不等式的解集得到b的范围,即为直线l在y轴上截距的范围.

点评:此题考查了直线与圆相交的性质,涉及的知识有:两直线垂直时斜率满足的关系,线段中点坐标公式,两点间的距离公式,点到直线的距离公式,垂径定理,勾股定理,圆的标准方程,以及点与圆的位置关系,是一道综合性较强的试题.熟练掌握公式及定理是解本题的关键.

已知圆C:(x-1)2+(y+2)2=9 斜率等于1的直线l与圆C交于A B两点.(1)求弦AB为圆C直径时的直线l的方程;(2)试问原点O能否成为弦AB的中点?说明

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