问题
解答题
已知O为平面直角坐标系的原点,过点M(-2,0)的直线l与圆x2+y2=1交于P,Q两点. (I)若
(Ⅱ)若△OMP与△OPQ的面积相等,求直线l的斜率. |
答案
(Ⅰ)依题意,直线l的斜率存在,因为直线l过点M(-2,0),可设直线l:y=k(x+2).
因为P、Q两点在圆x2+y2=1上,所以,|
|=|OP
|=1,OQ
因为
•OP
=-OQ
,所以,1 2
•OP
=|OQ
|•|OP
|•cos∠POQ=-OQ 1 2
所以,∠POQ=120°,所以,O到直线l的距离等于
. 所以,1 2
=|2k| k2+1
,得k=±1 2
,15 15
所以直线l的方程为 x-
y + 2=0,或 x+15
y+2=0.15
(Ⅱ)因为△OMP与△OPQ的面积相等,所以,
=2MQ
,MP
设P(x1,y1),Q(x2,y2),所以,
=(x2+2,y2),MQ
=(x1+2,y1).MP
所以,
,即x2+2=2(x1+2) y2=2y1
(*); 因为,P,Q两点在圆上,x2=2(x1+1) y2=2y1
所以,
把(*)代入,得x12+y12=1 x22+y22=1
,所以,x12+y12=1 4(x1+1)2+4y12=1
,x1=- 7 8 y1=± 15 8
所以,直线l的斜率k=kMP=±
,即 k=±15 9
.15 9