问题 解答题
(2007广州市水平测试)已知圆C经过坐标原点,且与直线x-y+2=0相切,切点为A(2,4).
(1)求圆C的方程;
(2)若斜率为-1的直线l与圆C相交于不同的两点M、N,求
AM
AN
的取值范围.
答案

(本小题满分14分)

(1)解法一:设圆C的圆心为C,依题意得直线AC的斜率kAC=-1,

∴直线AC的方程为y-4=-(x-2),即x+y-6=0.

∵直线OA的斜率kOA=

4
2
=2,

∴直线OA的垂直平分线为y-2=-

1
2
(x-1),即x+2y-5=0.

解方程组

x+y-6=0
x+2y-5=0
得圆心C的坐标为(7,-1).

圆的半径为r=|AC|=

(7-2)2+(-1-4)2
=5
2

圆的方程为(x-7)2+(y+1)2=50.

解法二:设圆C的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2

依题意得

(2-a)2+(4-b)2=r2
|a-b+2|
2
=r
a2+b2=r2

解得

a=7
b=-1
r=5
2
圆的方程为(x-7)2+(y+1)2=50.

解法三:设圆心C的坐标为(a,b).

依题意得

b-4
a-2
×1=-1
a2+b2
=
(a-2)2+(b-4)2

解得

a=7
b=-1

∴圆心C的坐标为(7,-1).

∴圆C的半径为r=|OC|=

72+(-1)2
=5
2
.圆的方程为(x-7)2+(y+1)2=50.

(2)设直线l的方程为y=-x+m,M(x1,y1),N(x2,y2).

y=-x+m
(x-7)2+(y+1)2=50

消去y得2x2-(2m+16)x+m2+2m=0.

x1+x2=m+8, x1x2=

m2+2m
2

AM
AN
=(x1-2)(x2-2)+(y1-4)(y2-4)=(x1-2)(x2-2)+(-x1+m-4)(-x2+m-4)=2x1x2-(m-2)(x1+x2)+(m-4)2+4=m2+2m-(m-2)(m+8)+(m-4)2+4=m2-12m+36=(m-6)2

∵直线l与圆C相交于不同两点,

|7-1-m|
2
<5
2

∴-4<m<16.

AM
AN
的取值范围是[0,100).…(14分)

单项选择题 A1/A2型题
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