(2009•淮安模拟)已知过点A(-1,0)的动直线l与圆C:x2+(y-3)2=4相交于P,Q两点,M是PQ中点,l与

(2009•淮安模拟)已知过点A(-1,0)的动直线l与圆C:x2+(y-3)2=4相交于P,Q两点,M是PQ中点,l与直线m:x+3y+6=0相交于N.
(1)求证:当l与m垂直时,l必过圆心C;
(2)当PQ=2
3
时,求直线l的方程;
(3)探索
AM
AN
是否与直线l的倾斜角有关?若无关,请求出其值;若有关,请说明理由.
猪油炒大葱 1年前 已收到1个回答 举报

suzhouxw 幼苗

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解题思路:(1)根据l与m垂直,则两条直线的斜率之积为-1,进而根据直线过点A(-1,0),我们可求出直线的方程,将圆的圆心坐标代入直线方程验证后,即可得到结论;
(2)根据半弦长、弦心距、圆半径构造直角三角形,满足勾股定理,结合PQ=2
3
,易得到弦心距,进而根据点到直线的距离公式,构造关于k的方程,解方程即可得到k值,进而得到直线l的方程;
(3)根据已知条件,我们可以求出两条直线的交点N的坐标(含参数k),然后根据向量数量积公式,即可求出
AM
AN
的值,进而得到结论.

(1)∵l与m垂直,且km=−
1
3,∴k1=3,
故直线l方程为y=3(x+1),即3x-y+3=0.∵圆心坐标(0,3)满足直线l方程,
∴当l与m垂直时,l必过圆心C.
(2)①当直线l与x轴垂直时,易知x=-1符合题意.
②当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=k(x+1),即kx-y+k=0,
∵PQ=2
3,∴CM=
4−3=1,则由CM=
|−k+3|

k2+1=1,得k=
4
3,
∴直线l:4x-3y+4=0.
故直线l的方程为x=-1或4x-3y+4=0.
(3)∵CM⊥MN,∴

AM•

AN=(

AC+

CM)•

点评:
本题考点: 直线与圆相交的性质;向量在几何中的应用.

考点点评: 本题考查的知识点是直线与圆相交的性质及向量在几何中的应用,其中在处理圆的弦长问题时,根据半弦长、弦心距、圆半径构造直角三角形,满足勾股定理,进行弦长、弦心距、圆半径的知二求一,是解答此类问题的关键.

1年前

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