问题
解答题
已知直线l1:(2m+1)x+(m+1)y-7m-5=0(m∈R)和直线l1:x+3y-5=0,圆C:x2+y2-2x-4y=0.
(1)当m为何值时,l1∥l2?
(2)是否存在点P,使得不论m为何值,直线l1都经过点P?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)试判断直线l1与圆C的位置关系.若相交,求截得的弦长最短时m的值以及最短长度;若相切,求切点的坐标;若相离,求圆心到直线l1的距离的最大值.
答案
(1)∵直线l1:(2m+1)x+(m+1)y-7m-5=0(m∈R)和直线l1:x+3y-5=0,l1∥l2,
∴3(2m+1)-(m+1)=0
∴m=-
;2 5
(2)直线l1:(2m+1)x+(m+1)y-7m-5=0(m∈R)可化为(2x+y-7)m+(x+y-5)=0
∴
,∴2x+y-7=0 x+y-5=0 x=2 y=3
∴存在P(2,3),使得不论m为何值,直线l1都经过点P;
(3)圆方程化为标准方程为(x-1)2+(y-2)2=5
∴圆心C(1,2),半径为5
∴点P到圆心的距离d=
<2 5
∴P在圆内,∴直线l1与圆C相交
当直线l1与直线PC垂直时,截得的弦长最短,最短长度为2
=25-|PC|2 3
此时,
•(-3-2 2-1
)=-12m+1 m+1
∴m=0.