问题 解答题

已知点P(2,0)及圆C:x2+y2-6x+4y+4=0.

(1)若圆C与圆x2+y2+2x-2y+m=0外切,求m的值;

(2)设过点P的直线l1与圆C交于M、N两点,当|MN|=4时,求以线段MN为直径的圆Q的方程.

答案

(1)圆C:x2+y2-6x+4y+4=0,化为(x-3)2+(y+2)2=9,圆心C(3,-2),半径R=3.

圆Ex2+y2+2x-2y+m=0化为(x+1)2+(y-1)2=2-m,圆心E(-1,1),半径r=

2-m

∵此两圆相外切,∴|CE|=R+r,

(-1-3)2+(1+2)2
=3+
2-m
,化为
2-m
=2
,解得m=-2.

∴m的值为-2.

(2)设M(x1,y1),N(x2,y2).

①当直线l1的斜率存在时,设直线l1的方程为y=k(x-2).

由圆C:x2+y2-6x+4y+4=0,圆心C(3,-2),半径R=3.

∴圆心C到直线l1的距离d=

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

∵|MN|=4,∴d2+(

|MN|
2
)2=R2

(

k+2
k2+1
)2+22=32,解得k=
1
2

联立

y=
1
2
(x-2)
x2+y2-6x+4y+4=0
,化为5x2-20x+4=0,

∴x1+x2=4,∴

x1+x2
2
=2.

y1+y2
2
=
1
2
(2-2)
=0,∴以线段MN为直径的圆的方程为(x-2)2+y2=4.

②当直线l1的斜率不存在时,弦长=2

R2-12
=4
2
不符合题意,应舍去.

故以线段MN为直径的圆的方程为(x-2)2+y2=4.

单项选择题
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