已知圆C:X^2+Y^2-2X+4Y-4=0,是否存在斜率为1的直线L,使以L被圆C所截得的弦长AB为直径的圆经过原点?若存在,写出直线L的方程:若不存在,说明理由
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/08 20:04:43
已知圆C:X^2+Y^2-2X+4Y-4=0,是否存在斜率为1的直线L,使以L被圆C所截得的弦长AB为直径的圆经过原点?若存在,写出直线L的方程:若不存在,说明理由
已知圆C:X^2+Y^2-2X+4Y-4=0,是否存在斜率为1的直线L,使以L被圆C所截得的弦长AB为直径的圆经过原点?若存在,写出直线L的方程:若不存在,说明理由
已知圆C:X^2+Y^2-2X+4Y-4=0,是否存在斜率为1的直线L,使以L被圆C所截得的弦长AB为直径的圆经过原点?若存在,写出直线L的方程:若不存在,说明理由
⊙C:x²+y²-2x+4y-4=(x-1)²/3²+(y+2)²/3²=1.
也就是说⊙C的圆心C的坐标为:C(1,-2),而⊙C的半径r=3.
假设存在这么一条直线L:y=x+b交⊙C于A、B,AB为直径的圆过原点,那么直线L的垂线y=-x与L的交点就是所求圆的圆心D.
而若要满足这个条件,D就是AB的中点,在⊙D中:OD=DA=DB=R.
把直线L代入⊙C:x²+y²-2x+4y-4=x²+(x+b)²-2x+4(x+b)-4=2x²+(2b+2)x+4b-4=0.
根据韦达定理:x1·x2=2b-2;D点的横坐标x=x1+x2=-b-1,y=y1+y2=(x1+b)+(x2+b)=x1+x2+2b=b-1.
AB²=(x1-x2)²+(y1-y2)²=(x1+x2)²-4x1·x2+(y1+y2)²-4y1·y2=(b+1)²-8b-8+(b-1)²-4[x1·x2+b(x1+x2)+b²]=b²+2b+1-8b-8+b²-2b+1-4b+8=2b²-12b+10.
OD²=(b+1)²+(b-1)²=2b²+2
∵AB=2OD,∴AB²=4OD².
也就是说2b²-12b+10=8b²+8,解之:b=(-3±2√3)/3.
即L的方程为y=x-1-(2√3)/3或y=x+(2√3)/3-1.
假设存在
设直线L为Y=X+A
代入圆C消去Y得2X^2+(2A+2)X+A^2+4A-4=0
故(X1+X2)/2 =-(A+1)/2 (Y1+Y2)=(A-1)/2
弦长为根号(18-2A^2-12A)
所以(A+1)^2/4+(A-1)^2/4 =(18-2A^2-12A)/4
解得A1=4 A2=-1
因此存在这样的直...
全部展开
假设存在
设直线L为Y=X+A
代入圆C消去Y得2X^2+(2A+2)X+A^2+4A-4=0
故(X1+X2)/2 =-(A+1)/2 (Y1+Y2)=(A-1)/2
弦长为根号(18-2A^2-12A)
所以(A+1)^2/4+(A-1)^2/4 =(18-2A^2-12A)/4
解得A1=4 A2=-1
因此存在这样的直线
Y=X-1 x+4
方法就是假设存在
然后根据弦的中点到原点的距离=弦长的一半
列式解答求出A
节下来检验A是否满足题仪即L要与圆C相交求出A的范围
设L方程为:y=x+t,与圆C方程联立:
--->x^+(x+t)^-2x+4(x+t)-4=0--->2x^+(2t+2)x+(t^+4t-4)=0
--->xA+xB=-(t+1), xAxB=(t^+4t-4)/2
--->yAyB=(xA+t)(xB+t)=xAxB+t(xA+xB)+t^
AB是直径--->OA⊥OB--->k(OA)k(OB)=(yA/xA)(yB/xB)=-1--->yAyB+xAxB=0
--->2xAxB+t(xA+xB)+t^=0
--->(t^+4t-4)-t(t+1)+t^=t^+3t-4=(t-1)(t+4)=0--->t=1或t=-4
即:存在这样的直线L:y=x+1或y=x-4
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设L方程为:y=x+t,与圆C方程联立: --->x^+(x+t)^-2x+4(x+t)-4=0--->2x^+(2t+2)x+(t^+4t-4)=0 --->xA+xB=-(t+1), xAxB=(t^+4t-4)/2 --->yAyB=(xA+t)(xB+t)=xAxB+t(xA+xB)+t^ AB是直径--->OA⊥OB--->k(OA)k(OB)=(yA/xA)(yB/xB)=-...
全部展开
设L方程为:y=x+t,与圆C方程联立: --->x^+(x+t)^-2x+4(x+t)-4=0--->2x^+(2t+2)x+(t^+4t-4)=0 --->xA+xB=-(t+1), xAxB=(t^+4t-4)/2 --->yAyB=(xA+t)(xB+t)=xAxB+t(xA+xB)+t^ AB是直径--->OA⊥OB--->k(OA)k(OB)=(yA/xA)(yB/xB)=-1--->yAyB+xAxB=0 --->2xAxB+t(xA+xB)+t^=0 --->(t^+4t-4)-t(t+1)+t^=t^+3t-4=(t-1)(t+4)=0--->t=1或t=-4 即:存在这样的直线L:y=x+1或y=x-4
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