在平面直角坐标系xOy中，已知圆C经过点A（4，0）和点B（6，2），

问题解答题

在平面直角坐标系xOy中，已知圆C经过点A（4，0）和点B（6，2），且圆C总被直线x+2y-6=0平分其面积，过点P（0，2）且斜率为k的直线与圆C相交于不同的两点．
（Ⅰ）求圆C的方程；
（Ⅱ）求k的取值范围；
（Ⅲ）是否存在常数k，使得向量

与

共线？如果存在，求k值；如果不存在，请说明理由．

答案

（Ⅰ）AB的中垂线方程为y=x-4…（1分）

联立方程

y=x-4

x+2y-6=0

解得

x=6

y=0

即圆心坐标（6，0）…（1分）

半径为（4，0）与（6，0）的距离即2

故圆的方程为（x-6）²+y²=4…（3分）

（Ⅱ）由直线y=kx+2与圆相交，得圆心C到直线的距离小于半径

∴

|kx+2|

1+k2

＜2⇒-

＜k＜0…（7分）

（Ⅲ）设M（x₁，y₁），N（x₂，y₂），

=(x1+x2，y1+y2)，

=(6，-2)

因为

与

共线，

所以6(y1+y2)+2(x1+x2)=0⇒(3k+1)(x1+x2)+12=0⇒k=-

由第（Ⅱ）问可知，直线不存在．