问题 解答题
已知圆C:x2+y2+2x-4y+4=0
(1)过P(-2,5)作圆C的切线,求切线方程;
(2)斜率为2的直线与圆C相交,且被圆截得的弦长为
3
,求此直线方程.
(3)Q(x,y)为圆C上的动点,求
x2+y2+6x+4y+13
的最值.
答案

(1)圆C:x2+y2+2x-4y+4=0 即 (x+1)2+(y-2)2=1,表示以C(-1,2)为圆心,半径等于1的圆.

过P(-2,5)作圆C的切线,当切线斜率不存在时,切线方程为 x=-2.

当切线斜率存在时,设切线方程为 y-5=k(x+2),即 kx-y+2k+5=0.

由圆心到切线的距离等于半径,可得1=

|-k-2+2k+5|
k2+1
,k=-
4
3
,此时,切线方程为-
4
3
x-y-
8
3
+5=0,即4x+3y-7=0,

故圆的切线方程为 x=-2,或4x+3y-7=0.

(2)斜率为2的直线与圆C相交,且被圆截得的弦长为

3
,可得圆心到直线的距离为
1
2

可设直线的方程为 y=2x+b,即 2x-y+b=0.

1
2
=
|-2-2+b|
22+1
,b=4±
5
2
,故直线方程为 2x-y+4+
5
2
=0,或  2x-y+4-
5
2
=0.

(3)由于

x2+y2+6x+4y+13
=
(x+3)2+(y+2)2
,表示圆上的点Q(x,y)到点(-3,-2)的距离.

由于圆心C(-1,2)到点(-3,-2)的距离等于2

5

x2+y2+6x+4y+13
的最小值为2
5
-1
,最大值为2
5
+1

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