题目内容

11.已知直线l与圆C:x2+y2+2x-4y+a=0相交于A,B两点,弦AB的中点为M(0,1).
(1)求实数a的取值范围以及直线l的方程;
(2)若以$\overrightarrow{AB}$为直径的圆过原点O,求圆C的方程.

分析 (1)利用直线l与圆C:x2+y2+2x-4y+a=0相交于A,B两点,根据直线,点与圆的位置关系即可求出a的取值范围.
(2)由$\left\{{\begin{array}{l}{{x^2}+{y^2}+2x-4y+a=0}\\{y=x+1}\end{array}}\right.$得2x2+a-3=0,求出A,B的坐标,利用$\overrightarrow{OA}•\overrightarrow{OB}=-\frac{3-a}{2}+1-\frac{3-a}{2}=a-2=0$,即可求圆C的方程.

解答 解:(1)因为22+42-4a>0,所以a<5.
因为M(0,1)在圆C内,所以12-4+a<0,所以a<3.
综上知a<3…(3分)
因为弦AB的中点为M(0,1),所以直线l⊥CM.
因为kCM=-1,所以kl=1.
所以直线l的方程为y=x+1…(7分)
(2)由$\left\{{\begin{array}{l}{{x^2}+{y^2}+2x-4y+a=0}\\{y=x+1}\end{array}}\right.$得2x2+a-3=0,故${x_1}=\sqrt{\frac{3-a}{2}}$,x2=-$\sqrt{\frac{3-a}{2}}$.
不妨设A($\sqrt{\frac{3-a}{2}}$,$\sqrt{\frac{3-a}{2}}$+1),B(-$\sqrt{\frac{3-a}{2}}$,-$\sqrt{\frac{3-a}{2}}$+1)…(10分)
则$\overrightarrow{OA}•\overrightarrow{OB}=-\frac{3-a}{2}+1-\frac{3-a}{2}=a-2=0$,故a=2…(13分)
故圆C:x2+y2+2x-4y+2=0…(14分)

点评 本题主要考查直线和圆的方程的应用,考查直线与圆的位置关系,考查向量知识的运用,属于中档题.

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