题目内容
已知点P(0,5)及圆C:x2+y2+4x-12y+24=0.
(1)若直线l过点P且与C交于M、N两点,当|MN|=4
时,求直线l的方程;
(2)求过点P的圆C的弦的中点Q的轨迹方程.
(1)若直线l过点P且与C交于M、N两点,当|MN|=4
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(2)求过点P的圆C的弦的中点Q的轨迹方程.
分析:(1)分类讨论,利用直线与圆相切,结合点到直线的距离公式,即可得到结论;
(2)利用P(0,5),C(-2,6)满足:
⊥
,化简即可得到结论.
(2)利用P(0,5),C(-2,6)满足:
| PQ |
| CQ |
解答:解:(1)①当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为:x=0,
由y2-12y+24=0得:y=6±2
,满足|MN|=4
则l的方程为:x=0;
②设l:y=kx+5即:kx-y+5=0
∵|MN|=4
,圆C:(x+2)2+(y-6)2=16
∴
=2
∴k=
∴l:3x-4y+20=0.
于是l:3x-4y+20=0或x=0.
(2)设Q(x,y)
∵P(0,5),C(-2,6)满足:
⊥
,
=(x,y-5),
=(x+2,y-6)
∴(x+2)x+(y-6)(y-5)=0,即Q的轨迹方程为:x2+y2+2x-11y+30=0.(轨迹在圆C内)
由y2-12y+24=0得:y=6±2
| 3 |
| 3 |
则l的方程为:x=0;
②设l:y=kx+5即:kx-y+5=0
∵|MN|=4
| 3 |
∴
| |-2k-6+5| | ||
|
∴k=
| 3 |
| 4 |
∴l:3x-4y+20=0.
于是l:3x-4y+20=0或x=0.
(2)设Q(x,y)
∵P(0,5),C(-2,6)满足:
| PQ |
| CQ |
| PQ |
| CQ |
∴(x+2)x+(y-6)(y-5)=0,即Q的轨迹方程为:x2+y2+2x-11y+30=0.(轨迹在圆C内)
点评:本题考查直线与圆的位置关系,考查轨迹方程,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
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