问题标题:
【已知以点A(-1,2)为圆心的圆与直线l1:x+2y+7=0相切.过点B(-2,0)的动直线l与圆A相交与M、N两点,Q是MN的中点,直线l与l1相交于点P.(I)求圆A的方程;(Ⅱ)当时,求直线l的方程;(】
问题描述:
已知以点A(-1,2)为圆心的圆与直线l1:x+2y+7=0相切.过点B(-2,0)的动直线l与圆A相交与M、N两点,Q是MN的中点,直线l与l1相交于点P.
(I)求圆A的方程;
(Ⅱ)当时,求直线l的方程;
(Ⅲ)是否为定值,如果是,求出定值;如果不是,请说明理由.
龚晓燕回答:
(I)设出圆A的半径,根据以点A(-1,2)为圆心的圆与直线l1:x+2y+7=0相切.点到直线的距离等于半径,我们可以求出圆的半径,进而得到圆的方程;
(II)根据半弦长,弦心距,圆半径构成直角三角形,满足勾股定理,我们可以结合直线l过点B(-2,0),求出直线的斜率,进而得到直线l的方程;
(III)由直线l过点B(-2,0),我们可分直线的斜率存在和不存在两种情况,分别讨论是否为定值,综合讨论结果,即可得到结论.
【解析】
设圆A的半径为R,由于圆A与直线l1:x+2y+7=0相切,
∴….(2分)
∴圆A的方程为(x+1)2+(y-2)2=20….(4分)
(II) ①当直线l与x轴垂直时,易知x=-2符合题意…(5分)
②当直线l与x轴不垂直时,
设直线l的方程为y=k(x+2),即kx-y+2k=0,
连接AQ,则AQ⊥MN
∵,∴,…(6分)
则由,得,∴直线l:3x-4y+6=0.
故直线l的方程为x=-2或3x-4y+6=0…(9分)
(III)∵AQ⊥BP,∴…(10分)
①当l与x轴垂直时,易得,则,又,
∴…(11分)
②当l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x+2),
则由,得P(,),则
∴
综上所述,是定值,且.…(14分)
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