解答题矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点M?(2,0),AB边所在直线的方程为:x-3y-6=0.若点N(1,-5)在直线AD上.
(1)求点A的坐标及矩形ABCD外接圆的方程;
(2)过直线x-y+4=0上一点P作(1)中所求圆的切线,设切点为E、F,求四边形PEMF面积的最小值,并求此时的值.
网友回答
解:(1)∵AB⊥AD,AB边所在直线的斜率为,∴直线AD斜率为-3.
故 直线AD方程为 y+5=-3(x-1),即?3x+y+2=0.
由?解得 ,∴点A的坐标为(0,-2).
由题意可得,矩形ABCD外接圆的圆心即点M (2,0),半径等于AM=R=2,
故矩形ABCD外接圆的方程为 (x-2)2+y2=8.
(2)由圆的切线性质可得四边形PEMF面积S=PE?R=R=2?.
由于PM的最小值即为圆心M到直线直线x-y+4=0的距离d==3,
故四边形PEMF面积S的最小值为 2?=4.
此时,=,设∠MPE=∠MPF=α,则sinα==,
∴=cos2α=(1-2sin2α)=10(1-2×)=.解析分析:(1)用点斜式求出直线AD方程,把它与AB边所在直线的方程联立方程组求出点A的坐标.再由圆心即点M (2,0),半径等于AM=R=2,求出矩形ABCD外接圆的方程.(2)由切线性质可得四边形PEMF面积S=PE?R=R,根据PM的最小值即为圆心M到直线直线x-y+4=0的距离d,由此求得四边形PEMF面积S的最小值.设∠MPE=∠MPF=α,则sinα==,由 =cos2α=(1-2sin2α),运算求得结果.点评:本题主要考查两个向量的数量积的定义,求圆的标准方程的方法,圆的切线性质,二倍角的余弦公式的应用,属于中档题.