已知A(-2,0),B(2,0),C(m,n). (1)若m=1,n=
(2)若以线段AB为直径的圆O过点C(异于点A,B),直线x=2交直线AC于点R,线段BR的中点为D,试判断直线CD与圆O的位置关系,并证明你的结论. |
(1)法1:设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
由题意可得
,解得D=E=0,F=-4,4-2D+F=0 4+2D+F=0 1+3+D+
E+F=03
∴△ABC的外接圆方程为x2+y2-4=0,即x2+y2=4.-----------------(6分)
法2:线段AC的中点为(-
,1 2
),直线AC的斜率为k1=3 2
,3 3
∴线段AC的中垂线的方程为y-
=-3 2
(x+3
),1 2
线段AB的中垂线方程为x=0,
∴△ABC的外接圆圆心为(0,0),半径为r=2,
∴△ABC的外接圆方程为x2+y2=4.-----------------(6分)
法3:∵|OC|=
=2,而|OA|=|OB|=2,(1-0)2+(
-0)23
∴△ABC的外接圆是以O为圆心,2为半径的圆,
∴△ABC的外接圆方程为x2+y2=4.-----------------(6分)
法4:直线AC的斜率为k1=
,直线BC的斜率为k2=-3 3
,3
∴k1•k2=-1,即AC⊥BC,
∴△ABC的外接圆是以线段AB为直径的圆,
∴△ABC的外接圆方程为x2+y2=4.-----------------(6分)
(2)由题意可知以线段AB为直径的圆的方程为x2+y2=4,设点R的坐标为(2,t),
∵A,C,R三点共线,
∴
∥AC
,----------------(8分)AR
而
=(m+2,n),AC
=(4,t),则4n=t(m+2),AR
∴t=
,4n m+2
∴点R的坐标为(2,
),点D的坐标为(2,4n m+2
),-----------------(10分)2n m+2
∴直线CD的斜率为k=
=n- 2n m+2 m-2
=(m+2)n-2n m2-4
,mn m2-4
而m2+n2=4,∴m2-4=-n2,
∴k=
=-mn -n2
,-----------------(12分)m n
∴直线CD的方程为y-n=-
(x-m),化简得mx+ny-4=0,m n
∴圆心O到直线CD的距离d=
=4 m2+n2
=2=r,4 4
所以直线CD与圆O相切.-----------------(14分)