问题 解答题
已知⊙C:x2+(y-1)2=5,直线l:mx-y+1-m=0
(1)求证:对m∈R,直线l与圆C总有两个不同交点A、B;
(2)求弦AB中点M轨迹方程,并说明其轨迹是什么曲线?
(3)若定点P(1,1)分弦AB为
PB
=2
AP
,求l方程.
答案

(1)圆心C(0,1),半径r=

5
,则圆心到直线L的距离d=
|-m|
1+m2
<1

∴d<r,∴对m∈R直线L与圆C总头两个不同的交点;(或用直线恒过一个定点,且这个定点在圆内)(4分)

(2)设中点M(x,y),因为L:m(x-1)-(y-1)=0恒过定点P(1,1)

斜率存在时则kAB=

y-1
x-1
,又kMC=
y-1
x
,kAB•KNC=-1,

y-1
x-1
y-1
x
=-1,整理得;x2+y2-x-2y+1=0,

即:(x-

1
2
)2+(y-1 )2=
1
4
,表示圆心坐标是(
1
2
,1
),半径是
1
2
的圆;

斜率不存在时,也满足题意,

所以:(x-

1
2
)2+(y-1 )2=
1
4
,表示圆心坐标是(
1
2
,1
),半径是
1
2
的圆.(4分)

(3)设A(x1,y1),B(x2,y2)解方程组

mx-y+1-m=0
(y-1)2+x2=5

得(1+m2)x2-2m2x+m2-5=0,

x1+x2=

2m2
1+m2
,①

PB
=2
AP

∴(x2-1,y2-1)=2(1-x1,1-y1),

即:2x1+x2=3②

联立①②解得x1=

3+m2
1+m2
,则y1=
(m+1)2
1+m2
,即A(
3+m3
1+m2
(m+1)2
1+m2

将A点的坐标代入圆的方程得:m=±1,

∴直线方程为x-y=0和x+y-2=0

单项选择题
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