已知△ABC的顶点A(0,1),AB边上的中线CD所在的直线方程为2x-2y-1=0,AC边上的高BH所在直线的方程为y=0.
(1)求△ABC的顶点B、C的坐标;
(2)若圆M经过不同的三点A、B、P(m,0),且斜率为1的直线与圆M相切于点P,求圆M的方程;
(3)问圆M是否存在斜率为1的直线l,使l被圆M截得的弦为DE,以DE为直径的圆经过原点.若存在,写出直线l的方程;若不存在,说明理由.
(1)∵AC边上的高BH所在直线的方程为y=0,即为x轴,
∴直线AC的方程为y轴,即为直线x=0,又直线CD:2x-2y-1=0,
联立得:
解得:x=0 2x-2y-1=0
∴C(0,-x=0 y=- 1 2
),1 2
设B(b,0),又A(0,1),
∴AB的中点D(
,b 2
),1 2
把D坐标代入方程2x-2y-1=0得:b-1-1=0,解得:b=2,
∴B(2,0);(4分)
(2)由A(0,1),B(2,0)可得:
线段AB中点坐标为(1,
),kAB=-1 2
,1 2
∴弦AB垂直平分线的斜率为2,
则圆M的弦AB的中垂线方程为4x-2y-3=0,①
又圆M与x-y+3=0相切,切点为(-3,0),且x-y+3=0的斜率为1,
∴圆心所在直线方程的斜率为-1,
则圆心所在直线为y-0=-x+3),即y+x+3=0,②
联立①②,4x-2y-3=0 y+x+3=0
解得:
,∴M(-x=- 1 2 y=- 5 2
,-1 2
),(6分)5 2
∴半径|MA|=
=
+1 4 49 4
,所以所求圆方程为(x+50 2
)2+(y+1 2
)2=5 2
,50 4
即x2+y2+x+5y-6=0. (8分)
(3)假设存在直线l,不妨设所求直线l方程为y=x+k,D(x1,y1),E(x2,y2)
联立方程
得:2x2+(2k+6)x+k2+5k-6=0…(9分)y=x+k x2+y2+x+5y-6=0
又△=(2k+6)2-8(k2+5k-6)>0得-7<k<3…(10分)
x1x2=
,x1+x2=-(k+3),y1y2=x1x2+k(x1+x2)+k2=k2+5k-6 2
…(11分)k2-k-6 2
依题意得 x1x2+y1y2=0…(12分)
故k2+2k-6=0解得:k1=-1+
,k2=-1-7
…(13分)7
经验证,满足题意.
故所求直线方程为:y=x-1+
或y=x-1-7
…(14分)7