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
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答案
(1)圆心C(0,1),半径r=
,则圆心到直线L的距离d=5
<1,|-m| 1+m2
∴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=
,又kMC=y-1 x-1
,kAB•KNC=-1,y-1 x
∴
•y-1 x-1
=-1,整理得;x2+y2-x-2y+1=0,y-1 x
即:(x-
)2+(y-1 )2=1 2
,表示圆心坐标是(1 4
,1),半径是1 2
的圆;1 2
斜率不存在时,也满足题意,
所以:(x-
)2+(y-1 )2=1 2
,表示圆心坐标是(1 4
,1),半径是1 2
的圆.(4分)1 2
(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=
,①2m2 1+m2
又
=2PB AP
∴(x2-1,y2-1)=2(1-x1,1-y1),
即:2x1+x2=3②
联立①②解得x1=
,则y1=3+m2 1+m2
,即A((m+1)2 1+m2
,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