问题 解答题
已知一条直线l经过点P(2,1),且与圆x2+y2=10相交,截得的弦长为a.
(Ⅰ)若a=2
6
,求出直线l的方程;
(Ⅱ)若a=6,求出直线l的方程;
(Ⅲ)求a的取值范围.
答案

(Ⅰ)因为圆的圆心坐标(0,0),半径为:

10

设直线的斜率为k,所以直线方程为:y-1=k(x-2),即kx-y-2k+1=0

若a=2

6
,由垂径定理可得,(
|1-2k|
1+k2
)2=10-(
6
)2

解得k=-

3
4
,所求直线l的方程为:3x+4y+10=0;

当直线的斜率不存在时直线的方程为:x=2,

故所求直线方程为:3x+4y+10=0或x=2

(Ⅱ)设直线的斜率为k,所以直线方程为:y-1=k(x-2),即kx-y-2k+1=0

若a=6,由垂径定理可得,(

|1-2k|
1+k2
)2=10-32

解得k=

4
5
,或k=0,

所求直线l的方程为:4x-5y-3=0;或y=1.

(Ⅲ)因为点(2,1)在圆内,所以a的最大值为圆的直径:2

10

当直线与OP垂直时,a的值最小,

OP=

22+12
=
5
,所求a的值为:2
(
10
)
2
-(
5
)
2
=2
5

所以a的范围是:[2

5
10
].

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