题目内容
【题目】已知圆C1:x2+y2+6x=0关于直线l1:y=2x+1对称的圆为C
(1)求圆C的方程;
(2)过点(﹣1,0)作直线与圆C交于A,B两点,O是坐标原点,是否存在这样的直线,使得在平行四边形OASB中| |=| ﹣ |?若存在,求出所有满足条件的直线的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)解:圆C1:x2+y2+6x=0化为标准方程为(x+3)2+y2=9,
设圆C1的圆心C1(﹣3,0)关于直线l1:y=2x+1的对称点为C(a,b),
则 ,且CC1的中点M( , )在直线l1:y=2x+1上.
∴ ,解得 .
∴圆C的方程为(x﹣1)2+(y+2)2=9;
(2)如图:设A(x1,y1),B(x2,y2).
由| |=| ﹣ |= ,得四边形OASB为矩形,∴OA⊥OB,
必须使 ,即x1x2+y1y2=0.
①当直线的斜率不存在时,可得直线的方程为x=﹣1,
与圆C:(x﹣1)2+(y+2)2=9交于两点A(﹣1, ),B(﹣1, ).
∵ ,
∴OA⊥OB,
∴当直线的斜率不存在时,直线l:x=﹣1满足条件;
②当直线的斜率存在时,可设直线的方程为y=k(x+1),
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由 ,得(1+k2)x2+(2k2+4k﹣2)x+k2+4k﹣4=0,
由于点(﹣1,0),在圆C内部,∴△>0恒成立,
∴ , ,
由x1x2+y1y2=0,得 ,
整理得 ,
解得k=1,∴直线方程为y=x+1,
∴存在直线x=﹣1和y=x+1,它们与圆C交A,B两点,且| |=| ﹣ |.
【解析】(1)将圆C的一般方程写成标准方程,找出圆心坐标及半径,再根据对称,找到对称的圆心坐标,从而得出对称圆的方程;(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),根据向量关系不难得出OASB为矩形,可得出OA⊥OB,分斜率存在与斜率不存在,设出直线方程,联立圆的方程,根据韦达定理,得出满足题意的直线方程.
【考点精析】认真审题,首先需要了解直线与圆的三种位置关系(直线与圆有三种位置关系:无公共点为相离;有两个公共点为相交,这条直线叫做圆的割线;圆与直线有唯一公共点为相切,这条直线叫做圆的切线,这个唯一的公共点叫做切点).