问题
解答题
已知⊙C过点P(1,1),且与⊙M:(x+2)2+(y+2)2=r2(r>0)关于直线x+y+2=0对称. (Ⅰ)求⊙C的方程; (Ⅱ)设Q为⊙C上的一个动点,求
(Ⅲ)过点P作两条相异直线分别与⊙C相交于A,B,且直线PA和直线PB的倾斜角互补,O为坐标原点,试判断直线OP和AB是否平行?请说明理由. |
答案
(Ⅰ)设圆心C(a,b),则
,解得
+a-2 2
+2=0b-2 2
=1b+2 a+2
(3分)a=0 b=0
则圆C的方程为x2+y2=r2,将点P的坐标代入得r2=2,
故圆C的方程为x2+y2=2(5分)
(Ⅱ)设Q(x,y),则x2+y2=2,
•PQ
=(x-1,y-1)•(x+2,y+2)(7分)MQ
=x2+y2+x+y-4=x+y-2,令x=
cosθ,y=2
sinθ,2
∴
•PQ
=MQ
cosθ+2
sinθ-2=2sin(θ+2
)-2,∴(θ+π 4
)=2kπ-π 4
时,2sin(θ+π 2
)=-2,π 4
所以
•PQ
的最小值为-2-2=-4. (10分)MQ
(Ⅲ)由题意知,直线PA和直线PB的斜率存在,且互为相反数,
故可设PA:y-1=k(x-1),PB:y-1=-k(x-1),由
,y-1=k(x-1) x2+y2=2
得(1+k2)x2+2k(1-k)x+(1-k)2-2=0(11分)
因为点P的横坐标x=1一定是该方程的解,故可得xA=
(13分)k2-2k-1 1+k2
同理,xB=
,所以kAB=k2+2k-1 1+k2
=yB-yA xB-xA
=-k(xB-1)-k(xA-1) xB-xA
=1=kOP ,2k-k(xB+xA) xB-xA
所以,直线AB和OP一定平行(15分)