题目内容
在平面直角坐标系xOy中,已知圆x2+y2-12x+32=0的圆心为Q,过点P(0,2)且斜率为k的直线与圆Q相交于不同的两点A、B,
(Ⅰ)求k的取值范围;
(Ⅱ)是否存在常数k,使得向量
与
共线?如果存在,求k值;如果不存在,请说明理由。
(Ⅰ)求k的取值范围;
(Ⅱ)是否存在常数k,使得向量
解:(Ⅰ)圆的方程可写成
,
所以圆心为Q(6,0),
过P(0,2)且斜率为k的直线方程为y=kx+2,
代入圆方程得
,
整理得
, ①
直线与圆交于两个不同的点A、B等价于
,
解得
,
即k的取值范围为
;
(Ⅱ)设
,
由方程①,
, ②
又
, ③
而
,
所以
与
共线等价于
,
将②③代入上式,解得
,
由(Ⅰ)知
,故没有符合题意的常数k。
所以圆心为Q(6,0),
过P(0,2)且斜率为k的直线方程为y=kx+2,
代入圆方程得
整理得
直线与圆交于两个不同的点A、B等价于
解得
即k的取值范围为
(Ⅱ)设
由方程①,
又
而
所以
将②③代入上式,解得
由(Ⅰ)知
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