问题 解答题

已知点P(2,0),及⊙C:x2+y2-6x+4y+4=0.

(1)当直线l1过点P且与⊙C的圆心的距离为1时,求直线l1的方程;

(2)设l2:x+y-2=0交⊙C于A、B两点,求以线段AB为直径的圆的方程.

答案

(1)∵⊙C:x2+y2-6x+4y+4=0,

∴圆的标准方程为(x-3)2+(y+2)2=9,

即圆心C(3,-2),半径r=3.

当直线l1的斜率不存在是时,直线l1的方程为x=2,此时过点P且与⊙C的圆心的距离d=1,满足条件.此时直线l1的方程为x=2.

当直线l1的斜率存在时,设斜率为k,

则此时直线方程为y-0=k(x-2),

即kx-y-2k=0,

则圆心C到直线kx--y-2k=0的距离d=

|3k+2-2k|
1+k2
=
|k+2|
1+k2
=1,

解得k=-

3
4
,此时直线方程为y=-
3
4
(x-2),

∴直线l1的方程为y=-

3
4
(x-2)或x=2.

(2)由x+y-2=0得y=2-x代入(x-3)2+(y+2)2=9,

得x2-7x+8=0,

设A(x1,y1),B(x2,y2),

则x1+x2=7,x1x2=8,

x1+x2
2
=
7
2
,即AB的中点的横坐标为
7
2
,纵坐标为y=2-
7
2
=-
3
2

|AB|=

(x1-x2)2+(y1-y2)2
=
(x1-x2)2+(x1-x2)2
=
2[(x1+x2)2-4x1x2]
=
2(49-4×8)
=
2×17
=
34

即线段AB为直径的圆的半径R=

|AB|
2
=
34
2

∴圆的标准方程为(x-

7
2
)2+(y+
3
2
)2=
17
2

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