问题 解答题

已知圆O的方程为x2+y2=16.

(1)求过点M(-4,8)的圆O的切线方程;

(2)过点N(3,0)作直线与圆O交于A、B两点,求△OAB的最大面积以及此时直线AB的斜率.

答案

(1)∵圆O的方程为x2+y2=16,

∴圆心为O(0,0),半径r=4,

设过点M(-4,8)的切方程为y-8=k(x+4),即kx-y+4k+8=0,(1分)

|4k+8|
k2+1
=4,解得k=-
3
4
,(3分)

切线方程为3x+4y-20=0(5分)

当斜率不存在时,x=-4也符合题意.

故求过点M(-5,11)的圆C的切线方程为:3x+4y-20=0或x=-4.(6分)

(2)当直线AB的斜率不存在时,S△ABC=3

7
,(7分)

当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=k(x-3),即kx-y-3k=0,

圆心O(0,0)到直线AB的距离d=

3|k|
k2+1
,(9分)

线段AB的长度|AB|=2

16-d2

S△ABC=

1
2
|AB|d=d
16-d2
=
d2(16-d2
d2+(16-d2)
2
=8
.(11分)

当且仅当d2=8时取等号,此时

9k2
k2+1
 =8,解得k=±2
2

所以,△OAB的最大面积为8,此时直线AB的斜率为±2

2
.(12分)

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