问题 解答题

已知半径为5的圆的圆心在x轴上,圆心的横坐标是整数,且与直线4x+3y-29=0相切.

(1)求圆的方程;

(2)若直线ax-y+5=0(a≠0)与圆相交于A,B两点,是否存在实数a,使得过点P(-2,4)的直线l垂直平分弦AB?若存在,求出实数a的值;若不存在,请说明理由.

答案

(1)设圆心为M(m,0)(m∈Z).

由于圆与直线4x+3y-29=0相切,且半径为5,

所以

|4m-29|
5
=5,即|4m-29|=25.

即4m-29=25或4m-29=-25,

解得m=

27
2
或m=1,

因为m为整数,故m=1,

故所求的圆的方程是(x-1)2+y2=25;

(2)设符合条件的实数a存在,

∵a≠0,则直线l的斜率为-

1
a
,l的方程为y=-
1
a
(x+2)+4
,即x+ay+2-4a=0.

由于l垂直平分弦AB,故圆心M(1,0)必在l上.

所以1+0+2-4a=0,解得a=

3
4

经检验a=

3
4
时,直线ax-y+5=0与圆有两个交点,

故存在实数a=

3
4
,使得过点P(-2,4)的直线l垂直平分弦AB.

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