在平面直角坐标系xoy中,已知圆C1:(x?3)2?(y?1)2?4和圆C2:(x?4)2?(y?5)2?4. (1)若直线l过点A(4,0),且被圆C1截得的弦长为23,求直线l的方程; (2)设P为平面上的点,满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线l1和l2,它们分别与圆C1和圆C2相交,且直线l1被圆C1截得的弦长与直线l2被圆C2截得的弦长相等,试求所有满足条件的点P的坐标。
1. 【解析】 本小题主要考查直线与圆的方程、点到直线的距离公式,考查数学运算求解能力、综合分析问题的能力。满分16分。
(1)设直线l的方程为:y?k(x?4),即kx?y?4k?0 由垂径定理,得:圆心C1到直线l的距离
d?42?(232)?1, 2结合点到直线距离公式,得:|?3k?1?4k|2k?172化简得:24k?7k?0,k?0,or,k??
24求直线l的方程为:y?0或y???1,w.w.w..s.5.u.c.o.m
7(x?4),即y?0或7x?24y?28?0 24(2) 设点P坐标为(m,n),直线l1、l2的方程分别为:
111y?n?k(x?m),y?n??(x?m),即:kx?y?n?km?0,?x?y?n?m?0
kkk因为直线l1被圆C1截得的弦长与直线l2被圆C2截得的弦长相等,两圆半径相等。由垂径定理,得::圆心C1到直线l1与C2直线l2的距离相等。
w.w.w..s.5.u.c.o.m 41|??5?n?m|k故有:|?3k?1?n?km|?k,
21k?1?12k化简得:(2?m?n)k?m?n?3,或(m?n?8)k?m?n?5 关于k的方程有无穷多解,有:??2?m?n?0?m-n+8=0,或??m?n?3?0?m+n-5=0w.w.w..s.5.u.c.o.m
解之得:点P坐标为(?3,13)或(5,?1)。
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