(本小題8分)已知圓C過(guò)點(diǎn)M(0,-2)、N(3,1),且圓心C在直線x+2y+1=0上.

(1)求圓C的方程;

(2)設(shè)直線ax-y+1=0與圓C交于A,B兩點(diǎn),是否存在實(shí)數(shù)a,使得過(guò)點(diǎn)P(2,0)的直線l垂直平分弦AB?若存在,求出實(shí)數(shù)a的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

 

【答案】

(1)圓C的方程為:x2+y2-6x+4y+4=0 ;

(2)不存在實(shí)數(shù),使得過(guò)點(diǎn)的直線l垂直平分弦

【解析】此題考查了利用待定系數(shù)法求圓的一般式方程,垂直平分線的性質(zhì)及方程與函數(shù)的綜合.此題第二問(wèn)利用的方法是反證法,此方法的步驟為:先否定結(jié)論,然后利用正確的推理得出與已知,定理及公理矛盾,得到假設(shè)錯(cuò)誤,故原結(jié)論成立

(1)設(shè)出圓的一般式方程,表示出圓心坐標(biāo),把圓心坐標(biāo)代入到直線x+2y+1=0中得到一個(gè)關(guān)于D,E及F的方程,然后把M與N的坐標(biāo)代入所設(shè)的圓的方程,得到兩個(gè)關(guān)于E,F(xiàn)及D的方程,三個(gè)方程聯(lián)立即可求出D,E及F的值,確定出圓C的方程;

(2)利用反證法,先假設(shè)滿足題意得點(diǎn)存在,根據(jù)線段垂直平分線的性質(zhì)得到圓心C必然在直線l上,由點(diǎn)C與點(diǎn)P的坐標(biāo)求出直線PC的斜率,根據(jù)兩直線垂直時(shí)斜率的乘積為-1,求出直線AB的斜率,進(jìn)而求出實(shí)數(shù)a的值,然后由已知直線ax-y+1=0,變形得到y(tǒng)=ax+1,代入(1)中求出的圓C的方程,消去y得到關(guān)于x的一元二次方程,根據(jù)直線與圓有兩個(gè)交點(diǎn),得到根的判別式大于0,即可求出a的取值范圍,發(fā)現(xiàn)求出的a的值不在此范圍中,故假設(shè)錯(cuò)誤,則不存在實(shí)數(shù)a,使得過(guò)點(diǎn)P(2,0)的直線l垂直平分弦AB.

解:(1)設(shè)圓C的方程為:x2+y2+Dx+Ey+F=0

 則有      …………………2分

解得       

∴圓C的方程為:x2+y2-6x+4y+4=0  …………4分

(2)設(shè)符合條件的實(shí)數(shù)存在,

由于l垂直平分弦,故圓心必在l上.

所以l的斜率

,  所以.       …………5分

把直線ax-y+1=0 即y=ax +1.代入圓的方程,

消去,整理得

由于直線交圓兩點(diǎn),

,解得

則實(shí)數(shù)的取值范圍是.…………………7分

由于,

故不存在實(shí)數(shù),使得過(guò)點(diǎn)的直線l垂直平分弦.………8分

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2014屆甘肅蘭州一中高一下學(xué)期期末數(shù)學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題

(本小題8分)已知圓C: 及直

(1)證明:不論m取何值,直線l與圓C恒相交;

(2)求直線l被圓C截得的弦長(zhǎng)最短時(shí)的直線方程.

 

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2013屆湖南省衡陽(yáng)市高二學(xué)業(yè)水平模擬考試文科數(shù)學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題

(本小題8分)已知圓C的圓心是直線的交點(diǎn)且與直線相切,求圓C的方程.

 

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:洞口四中數(shù)學(xué)必修2模塊結(jié)業(yè)考試試卷 題型:解答題

19.(本小題滿分8分)已知,過(guò)點(diǎn)M(-1,1)的直線l被圓Cx2 + y2-2x + 2y-14 = 0所截得的弦長(zhǎng)為4,求直線l的方程.

 

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2010年海南中學(xué)高一下學(xué)期期末測(cè)試數(shù)學(xué) 題型:解答題

(本小題滿分8分)

已知圓的半徑為,圓心在直線上,圓被直線截得的弦長(zhǎng)為,求圓的方程.

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案