问题
解答题
已知圆C:x2+y2-2x+4y-4=0, (Ⅰ)求过点P(3,
(Ⅱ)是否存在斜率为1的直线m,使得以m被圆C截得的弦AB为直径的圆过原点?若存在,求出直线m的方程;若不存在,说明理由. |
答案
(Ⅰ)因为32+(
-2)2-2×3+4(5
-2)-4=0,所以,点P在圆上. …(2分)5
又因为圆心C(1,-2)所以 kCP=
,…(3分)5 2
所以切线斜率k=-
=2 5
,…(4分)-2 5 5
所以方程为y-(
-2)=-5
(x-3),即2x+2 5 5
y-11+25
=0.…(6分)5
(Ⅱ)设这样的直线存在,其方程为y=x+b,它与圆C的交点设为A(x1,y1)、B(x2,y2),
则由
可得2x2+2(b+1)x+b2+4b-4=0(*),…(7分)x2+y2-2x+4y-4=0 y=x+b
∴
.…(9分)x1+x2=-(b+1) x1•x2= b2+4b-4 2
∴y1y2=(x1+b)(x2+b)=x1x2+b(x1+x2)+b2.…(10分)
由OA⊥OB得x1x2+y1y2=0,∴2x1x2+b(x1+x2)+b2=0,
即b2+4b-4-b(b+1)+b2=0,b2+3b-4=0,∴b=1,或b=-4.…(12分)
容易验证b=1或b=-4时方程(*)有实根.
故存在这样的直线,有两条,其方程是y=x+1,或y=x-4.…(14分)