问题
解答题
在平面直角坐标系中,设△ABC的顶点分别为A(0,2),B(-1,0),C(2,0),圆M是△ABC的外接圆,直线l的方程是(2+m)x+(2m-1)y-3m-1=0(m∈R)
(1)求圆M的方程;
(2)证明:直线l与圆M相交;
(3)若直线l被圆M截得的弦长为3,求l的方程.
答案
(1)∵△ABC的顶点分别为A(0,2),B(-1,0),C(2,0),故线段BC的垂直平分线方程为x=
,1 2
线段AC的垂直平分线为 y=x,再由圆心M在这2条边的垂直平分线上,可得M(
,1 2
),1 2
故圆的半径为|MC|=
=(2-
)2+(0-1 2
)21 2
,故圆的方程为 (x-10 2
)2+(y-1 2
)2=1 2
.5 2
(2)根据直线l的方程是(2+m)x+(2m-1)y-3m-1=0(m∈R),即m(x+2y-3)+2x-y-1=0,
由
可得x+2y-3=0 2x-y-1=0
,故直线经过定点N(1,1).x=1 y=1
由于MN=
=
+1 4 1 4
<r=2 2
,故点N在圆的内部,故圆和直线相交.3 2
(3)∵直线l被圆M截得的弦长为3,等于直径,故直线l经过圆心M,把点M的坐标代入直线l,
可得 (2+m)×
+(2m-1)1 2
-3m-1=0,解得 m=-1 2
,1 3
故直线l的方程为
x-5 3
y=0,即 x-y=0.5 3