题目内容
已知过点A(-1,0)的动直线l与圆C:x2+(y-3)2=4相交于P,Q两点,M是PQ的中点,l与直线m:x+3y+6=0相交于点N,则下面运算结果为定值的有( )
①
•
②
•
③
•
④
•
.
①
AP |
AQ |
AM |
AC |
③
AC |
AN |
AM |
AN |
分析:根据已知条件,我们可以求出两条直线的交点N的坐标(含参数k),然后根据向量数量积公式,利用切割线定理判断
•
为定值,即可求出
•
,
•
,
•
的值,进而得到结论
AP |
AQ |
AM |
AC |
AC |
AN |
AM |
AN |
解答:解:对于①,由题意
•
=|
|•|
|,过A作AT与圆相切,切点为T,根据切割线定理可知AT2=|
|•|
|=定值.①正确.
对于②,
•
=
|•|
|cos∠CAM=
2不是定值,②不正确;
对于③,对于④,因为CM⊥MN,
∴
•
=(
+
)•
=
•
+
•
=
•
,
当直线l与x轴垂直时,易得N(-1,-
),
则
=(0,-
),又
=(1,3),
∴
•
=
•
=-5,
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x+1),
则由 y=k(x+1)x+3y+6=0,得N(
,
),
则
=(
,
),
∴
•
=
•
=
+
=-5,
综上,
•
与直线l的斜率无关,且
•
=-5.③④正确.
正确的个数为3个.
故选C.
AP |
AQ |
AP |
AQ |
AP |
AQ |
对于②,
AM |
AC |
|AM |
AC |
AM |
对于③,对于④,因为CM⊥MN,
∴
AM |
AN |
AC |
CM |
AN |
AC |
AN |
CM |
AN |
AC |
AN |
当直线l与x轴垂直时,易得N(-1,-
5 |
3 |
则
AN |
5 |
3 |
AC |
∴
AM |
AN |
AC |
AN |
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x+1),
则由 y=k(x+1)x+3y+6=0,得N(
-3k-6 |
1+3k |
-5k |
1+3k |
则
AN |
-5 |
1+3k |
-5k |
1+3k |
∴
AM |
AN |
AC |
AN |
-5 |
1+3k |
-15k |
1+3k |
综上,
AM |
AN |
AM |
AN |
正确的个数为3个.
故选C.
点评:此题考查向量的数量积的应用,切割线定理的应用,学生掌握两直线垂直时斜率满足的条件,灵活运用平面向量的数量积的运算法则化简求值,灵活运用点到直线的距离公式化简求值,会利用分类讨论的数学思想解决实际问题,是一道综合题.
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