已知圆C的半径为2,圆心C在x轴的正半轴上,直线3x-4y+4=0与圆C相切.

已知圆C的半径为2,圆心C在x轴的正半轴上,直线3x-4y+4=0与圆C相切.
(Ⅰ)求圆C的方程;
(Ⅱ)是否存在过点P(0,-3)的直线l与圆C交于不同两点A、B,且弦AB的垂直平分线m过点Q(3,-3),若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
lyc0087 1年前 已收到1个回答 举报

popsi 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)利用直线与圆相切的性质即可求出;
(Ⅱ)利用点到直线的距离公式、直线与圆相交得到直线l满足的条件,再利用线段的垂直平分线的性质及垂径定理及推论即可得出.

(I)设圆心为C(a,0)(a>0),则圆C的方程为(x-a)2+y2=4
∵圆C与3x-4y+4=0相切,∴
|3a+4|

32+42=2,即|3a+4|=10,
解得a=2或a=−
14
3(舍去),
∴圆C的方程为(x-2)2+y2=4.
(II)假设符合条件的直线l存在,显然直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx-3,
∵直线l与圆相交于不同两点,则圆心C到直线l的距离d=
|2k−3|

k2+1<r=2,解得k>
5
12,
直线m的方程为y+3=−
1
k(x−3),即x+ky+3k-3=0.
由于直线m垂直平分弦AB,故圆心C(2,0)必在直线m上,解得k=
1
3.

1
3∉(
5
12,+∞),
故不存在直线l,使得过点Q(3,-3)的直线m垂直平分弦AB.

点评:
本题考点: 圆的标准方程;直线与圆的位置关系.

考点点评: 熟练掌握直线与圆相切的性质、点到直线的距离公式、直线与圆相交满足的条件、线段的垂直平分线的性质及垂径定理及推论是解题的关键.

1年前

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