题目内容
【题目】已知点及圆
.
(1)若直线过点
且与圆心
的距离为1,求直线
的方程;
(2)若过点的直线
与圆
交于
、
两点,且
,求以
为直径的圆的方程;
(3)若直线与圆
交于
,
两点,是否存在实数
,使得过点
的直线
垂直平分弦
?若存在,求出实数
的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
;(2)
;(3)不存在,理由详见解析.
【解析】
(1)设出直线方程,结合点到直线的距离公式,计算参数,即可得出所求直线方程,注意分斜率存在与否两种情况讨论;
(2)求出点P与圆心C之间的距离,再根据逆用弦长公式求出弦心距d,发现
,则点P为MN的中点,故以MN为直径的圆的圆心坐标即为P的坐标,半径为|MN|的一半,写出圆的方程即可;
(3)把已知直线的方程代入到圆的方程中消去y得到关于x的一元二次方程,因为直线与圆有两个交点,所以得到△>0,列出关于a的不等式,求出a的范围,再计算的斜率,求出a的值,即可.
(1)圆的圆心为
,半径
,
当的斜率存在时,设直线
的斜率为
, 则方程为
.
依题意得, 解得
.
所以直线的方程为
,即
.
当的斜率不存在时,
的方程为
,经验证
也满足条件.
(2)由于, 而弦心距
, 所以
.
所以为
的中点.故以
为直径的圆
的方程为
.
(3)直线,即
,
代入圆的方程,消去
,整理得
.
由于直线交圆
于
,
两点,
故, 解得
.
则实数的取值范围是
.
若存在实数,使得过点
的直线
垂直平分弦
,则圆心
必在
上.
所以的斜率
,而
,所以
.
由于,故不存在实数
,使得过点
的直线
垂直平分弦
.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】由于研究性学习的需要,中学生李华持续收集了手机“微信运动”团队中特定20名成员每天行走的步数,其中某一天的数据记录如下:
5860 6520 7326 6798 7325 8430 8215 7453 7446 6754
7638 6834 6460 6830 9860 8753 9450 9860 7290 7850
对这20个数据按组距1000进行分组,并统计整理,绘制了如下尚不完整的统计图表:
步数分组统计表(设步数为)
组别 | 步数分组 | 频数 |
2 | ||
10 | ||
2 | ||
(Ⅰ)写出的值,并回答这20名“微信运动”团队成员一天行走步数的中位数落在哪个组别;
(Ⅱ)记组步数数据的平均数与方差分别为
,
,
组步数数据的平均数与方差分别为
,
,试分别比较
与以
,
与
的大小;(只需写出结论)
(Ⅲ)从上述两个组别的数据中任取2个数据,记这2个数据步数差的绝对值为
,求
的分布列和数学期望.