问题 解答题

已知圆C过点M(0,-2),N(3,1),且圆心C在直线x+2y+1=0上.

(Ⅰ)求圆C的方程;

(Ⅱ)问是否存在满足以下两个条件的直线l:①斜率为1;②直线被圆C截得的弦为AB,以AB为直径的圆C1过原点.若存在这样的直线,请求出其方程;若不存在,说明理由.

答案

(Ⅰ)设圆C的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0

-
D
2
-E+1=0
4-2E+F=0
10+3D+E+F=0
解得D=-6,E=4,F=4

∴圆C方程为x2+y2-6x+4y+4=0----------------------(5分)

(Ⅱ)设直线存在,其方程为y=x+b,它与圆C的交点设为A(x1,y1)、B(x2,y2),

则由

x2+y2-6x+4y+4=0
y=x+b
得2x2+2(b-1)x+b2+4b+4=0(*)

x1+x2=1-b
x1x2=
b2+4b+4
2
----------------------------(7分)

∴y1y2=(x1+b)(x2+b)=x1x2+b(x1+x2)+b2

∵AB为直径,∴,∠AOB=90°,∴OA2+OB2=AB2

x12+y12+x22+y22=(x1-x2)2+(y1-y2)2

得x1x2+y1y2=0,---------------------------------(9分)

2x1x2+b(x1+x2)+b2=0

即b2+4b+4+b(1-b)+b2=0,b2+5b+4=0,∴b=-1或b=-4-----------(11分)

容易验证b=-1或b=-4时方程(*)有实根.

故存在这样的直线l有两条,其方程是y=x-1或y=x-4.--------------------(12分)

单项选择题
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