题目内容
【题目】已知圆 与直线 相切.
(1)求圆 的方程;
(2)过点 的直线 截圆所得弦长为 ,求直线 的方程;
(3)设圆 与 轴的负半轴的交点为 ,过点 作两条斜率分别为 的直线交圆 于 两点,且 ,证明:直线 恒过一个定点,并求出该定点坐标.
【答案】
(1)解:
∵圆 与直线 相切,
∴圆心 到直线的距离为 ,
∴圆 的方程为: .
(2)解:若直线 的斜率不存在,直线 为 ,
此时直线 截圆所得弦长为 ,符合题意;
若直线 的斜率存在,设直线 为 ,即 ,
由题意知,圆心到直线的距离为 ,解得: ,
此时直线 为 ,
则所求的直线 为 或
(3)解:由题意知, ,设直线 ,
与圆方程联立得: ,
消去 得: ,
∴
∴ , ,即 ,
∵ ,用 代替 得:
∴直线 的方程为:
即 ,
整理得:
则直线 定点为
【解析】(1)由圆与直线相切得到圆心到切线的距离公式等于圆的半径列出关于r的方程,求出其值即可求出圆的方程。(2)分两种情况:当直线的斜率不存在时直线x=1满足题意;当直线的斜率存在时,设出直线的方程,根据直线与圆的切线得到圆心到直线的距离d=r,列出关于k的方程解出方程求出k的值,进而得到直线的方程,(3)根据题意求出点A的坐标,设出直线AB的方程与圆的方程联立消去y得到关于x的一元二次方程,利用韦达定理表示出两根之积,将A的横坐标代入表示出B的横坐标,进而表示出B的纵坐标确定出B的坐标,由题中 k1 k2 = 2,表示出点C的坐标故可求出直线BC的解析式,进而可得出直线BC恒过一个定点,求出该点坐标即可。
【考点精析】掌握圆的标准方程和直线与圆的三种位置关系是解答本题的根本,需要知道圆的标准方程:;圆心为A(a,b),半径为r的圆的方程;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.