问题 解答题
已知圆C:x2+y2-2x+4y-4=0.
(1)直线l1过点P(2,0),被圆C截得的弦长为4
2
,求直线l1的方程;
(2)直线l2的斜率为1,且l2被圆C截得弦AB,若以AB为直径的圆过原点,求直线l2的方程.
答案

圆C:(x-1)2+(y+2)2=9,圆心为(1,-2),半径为3,

(1)因直线l1过点P(2,0),

①当直线斜率不存在时,直线l1:x=2,圆心到直线的距离为1

∴直线l1被圆C截得的弦长为2

9-1
=4
2

∴直线l1:x=2满足题意;

②当直线斜率存在时,可设l1方程为y=k(x-2),即kx-y-2k=0

由直线l1被圆C截得的弦长为4

2
,则圆心C到l1的距离为
9-(2
2
)2
=1

|k+2-2k|
1+k2
=1,∴k=
3
4

∴l1方程为y=

3
4
(x-2),即3x-4y-6=0;

由上可知l1方程为:x=2或3x-4y-6=0 …(8分)

(2)设直线l2的方程为y=x+b,代入圆C的方程,整理可得2x2+(2b+2)x+b2+4b-4=0(*)

∵以AB为直径的圆过原点O,∴OA⊥OB.

设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2+y1y2=0,…(10分)

∴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…(14分)

将b=-4或b=1代入(*)方程,对应的△>0.

故直线l2:x-y-4=0或x-y+1=0. …(16分)

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