问题
解答题
已知圆O:x2+y2=2,直线l:y=kx-2. (1)若直线l与圆O交于不同的两点A,B,当∠AOB=
(2)若k=
(3)若EF、GH为圆O:x2+y2=2的两条相互垂直的弦,垂足为M(1,
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答案
(1)∵∠AOB=
,∴点O到l的距离d=π 2
r…(2分)2 2
∴
=2 k2+1
•2 2
,2
∴k=±
…(4分)3
(2)由题意可知:O、P、C、D四点共圆且在以OP为直径的圆上,
设P(t,
t-2),其方程为:x(x-t)+y(y-1 2
t+2)=0,1 2
即x2-tx+y2-(
t-2)y=0,1 2
又C、D在圆O:x2+y2=2上
∴lCD:tx+(
t-2)y-2=0,1 2
即(x+
)t-2y-2=0…(7分)y 2
由
,得x+
=0y 2 2y+2=0
,x= 1 2 y=-1
∴直线CD过定点(
,-1)…(9分)1 2
(3)设圆心O到直线EF、GH的距离分别为d1,d2.
则d12+d22=|OM|2=
…(11分)3 2
∴|EF|=2
=2r2- d 21
,|GH|=212- d 21
=2r2- d 22 2- d 22
∴S=
|EF||GH|=21 2
≤2-(2-
)(2-d 21
)d 22
+2-d 21
=4-d 22
=3 2 5 2
当且仅当2-
=2-d 21
即d1=d2=d 22
时,取“=”3 2
∴四边形EGFH的面积的最大值为
.…(14分)5 2