问题 解答题

已知圆C:x2+y2-2x+4y-4=0;

(1)若直线l过P(-2,2)且与圆C相切,求直线l的方程.

(2)是否存在斜率为1直线l′,使直线l′被圆C截得弦AB,以AB为直径的圆经过原点O.若存在,求出直线l′的方程;若不存在,说明理由.

答案

(1)圆C可化为:(x-1)2+(y+2)2=9⇒圆心:C(1,-2);半径:r=3

①当l斜率不存在时:l:x=-2,满足题意(2分)

②当l斜率存在时,设斜率为k,则:l:y-2=k(x+2)⇒kx-y+2k+2=0

则:d=

|k+2+2k+2|
k2+1
=3⇒k=-
7
24

故:l:7x+24y-34=0(3分)

综上之:直线l的方程:x=-2或7x+24y-34=0(1分)

(2)设直线l的方程为y=x+b,代入圆的方程x2+(x+b)2-2x+4(x+b)-4=0.即2x2+(2b+2)x+b2+4b-4=0.(*)以AB为直径的圆过原点O,则OA⊥OB.

设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2+y1y2=0,即x1x2+(x1+b)(x2+b)=0.

∴2x1x2+b(x1+x2)+b2=0.

由(*)式得x1+x2=-b-1,x1x2=

b2+4b-4
2

∴b2+4b-4+b•(-b-1)+b2=0.

即b2+3b-4=0,∴b=-4或b=1.

将b=-4或b=1代入*方程,对应的△>0.

故存在直线l:x-y-4=0或x-y+1=0.

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