题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系xOy中,已知以M为圆心的圆M:x2+y2﹣12x﹣14y+60=0及其上的一点A(2,4).
(Ⅰ)是否存在直线l:y=kx+3与圆M有两个交点B,C,并且|AB|=|AC|,若有,求此直线方程,若没有,请说明理由;
(Ⅱ)设点T(t,0)满足:存在圆M上的两点P和Q,使得 = ,求实数t的取值范围.
【答案】解:(Ⅰ)圆M:x2+y2﹣12x﹣14y+60=0化为(x﹣6)2+(y﹣7)2=25,圆心为M(6,7),半径为5
假设存在直线l:y=kx+3与圆M有两个交点B,C,并且|AB|=|AC|,
则AM⊥BC,∵kAM= ,即直线l的斜率为﹣
则直线l:y=﹣ x+3,即4x+3y﹣9=0
圆心M(6,7)到4x+3y﹣9=0的距离d=
即直线l与圆M无两个交点,
∴不存在直线l:y=kx+3与圆M有两个交点B,C,并且|AB|=|AC|;
(Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),∵A(2,4),T(t,0),
由 = 得, ,由点Q在圆M上,所以(x2﹣6)2+(y2﹣7)2=25
即得(x1﹣t﹣4)2+(y1﹣3)2=25.
从而圆(x﹣6)2+(y﹣7)2=25与圆(x﹣t﹣4)2+(y﹣3)2=25上有公共点,
即5﹣5
解得2﹣2 ≤t≤2+2 ,
∴实数t的取值范围为[2﹣2 ,2+2 ].
【解析】(1)假设存在直线l:y=kx+3,由题意|AB|=|AC|,则AM⊥BC,即直线l的斜率为,根据点到直线的距离即可判断出不存在这样的直线与圆有两个交点,(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),由向量关系表示出Q点坐标,由于点Q在圆上,可得(x1﹣t﹣4)2+(y1﹣3)2=25,若两圆有公共点,则两圆心间的距离小于半径之和,大于半径之差,即可得到实数t的取值范围.