题目内容
在平面直角坐标系xOy中,已知以O为圆心的圆与直线l:y=mx+(3-4m),(m∈R)恒有公共点,且要求使圆O的面积最小.
(1)写出圆O的方程;
(2)圆O与x轴相交于A、B两点,圆内动点P使|
|、|
|、|
|成等比数列,求
•
的范围;
(3)已知定点Q(-4,3),直线l与圆O交于M、N两点,试判断
•
×tan∠MQN是否有最大值,若存在求出最大值,并求出此时直线l的方程,若不存在,给出理由.
(1)写出圆O的方程;
(2)圆O与x轴相交于A、B两点,圆内动点P使|
PA |
PO |
PB |
PA |
PB |
(3)已知定点Q(-4,3),直线l与圆O交于M、N两点,试判断
QM |
QN |
(1)因为直线l:y=mx+(3-4m)过定点T(4,3)
由题意,要使圆O的面积最小,定点T(4,3)在圆上,
所以圆O的方程为x2+y2=25.
(2)A(-5,0),B(5,0),设P(x0,y0),则x02+y02<25 ①
=(-5-x0,-y0),
=(5-x0,-y0),
由|
|,|
|,|
|成等比数列得,|
|2=|
|•|
|,
即
+
=
•
,整理得:
-
=
,即
=
+
②
由①②得:0≤
<
,
•
=(
-25)+
=2
-
,∴
•
∈[-
,0)
(3)
•
×tan∠MQN=|
|•|
|cos∠MQN×tan∠MQN
=|
|•|
|sin∠MQN=2S△MQN.
由题意,得直线l与圆O的一个交点为M(4,3),又知定点Q(-4,3),
直线lMQ:y=3,|MQ|=8,则当N(0,-5)时S△MQN有最大值32.
即
•
×tan∠MQN有最大值为64,
此时直线l的方程为2x-y-5=0.
由题意,要使圆O的面积最小,定点T(4,3)在圆上,
所以圆O的方程为x2+y2=25.
(2)A(-5,0),B(5,0),设P(x0,y0),则x02+y02<25 ①
PA |
PB |
由|
PA |
PO |
PB |
PO |
PA |
PB |
即
x | 20 |
y | 20 |
(x0+5)2+
|
(x0-5)2+
|
x | 20 |
y | 20 |
25 |
2 |
x | 20 |
25 |
2 |
y | 20 |
由①②得:0≤
y | 20 |
25 |
4 |
PA |
PB |
x | 20 |
y | 20 |
y | 20 |
25 |
2 |
PA |
PB |
25 |
2 |
(3)
QM |
QN |
QM |
QN |
=|
QM |
QN |
由题意,得直线l与圆O的一个交点为M(4,3),又知定点Q(-4,3),
直线lMQ:y=3,|MQ|=8,则当N(0,-5)时S△MQN有最大值32.
即
QM |
QN |
此时直线l的方程为2x-y-5=0.
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