问题 解答题
已知圆C1的圆心在直线l1:x-y=0上,且圆C1与直线x=1-2
2
相切于点A(1-2
2
,1),直线l2:x+y-8=0.
(1)求圆C1的方程;
(2)判断直线l2与圆C1的位置关系;
(3)已知半径为2
2
的动圆C2经过点(1,1),当圆C2与直线l2相交时,求直线l2被圆C2截得弦长的最大值.
答案

(1)∵圆C1与直线x=1-2

2
相切于点A(1-2
2
,1)

∴圆心C1在直线y=1上,…(1分)

又圆心C1在直线x-y=0上,

∴圆心C1为直线y=1和直线x-y=0的交点,即点(1,1).…(2分)

∵圆C1与直线x=1-2

2
相切,

∴圆C1的半径等于点(1,1)到直线x=1-2

2
的距离,

即圆C1的半径为|1-(1-2

2
)|=2
2

∴圆C1的方程为(x-1)2+(y-1)2=8…(5分)

(2)∵圆心C1到直线l2的距离为d=

|1+1-8|
2
=3
2
>2
2
…(7分)

∴直线l2与圆C1相离.…(8分)

(3)由已知,可设圆C2的方程为(x-a)2+(y-b)2=8,

∵圆C2经过点(1,1),

∴(1-a)2+(1-b)2=8,即(a-1)2+(b-1)2=8,

∴圆C2的圆心C2(a,b)在圆C1上.…(10分)

设直线l2:x+y-8=0与圆C2的交点分别为M,N,MN的中点为P,

由圆的性质可得:|MN|2=4(8-|C2P|2)

所以求直线l2被圆C2截得弦长MN的最大值即求C2P的最小值.…(12分)

又因为C1到直线l2的距离为d=3

2

所以C2P的最小值为d-|C1C2|=3

2
-2
2
=
2

所以(|MN|2)max=4[8-(

2
)2]=24,

MNmax=2

6

故直线l2被圆C2截得弦长的最大值为2

6
.…(14分)

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