已知圆E:(x-1)2+(y-2)2=25,直线l:(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0(m∈R)(1)证明不论m取什么实数,直线与圆恒交于两点;(2)已知AC

发布时间:2020-08-04 13:49:38

已知圆E:(x-1)2+(y-2)2=25,直线l:(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0(m∈R)
(1)证明不论m取什么实数,直线与圆恒交于两点;
(2)已知AC、BD为圆C的两条相互垂直的弦,垂足为M(3,1),求四边形ABCD的面积的最大值.

网友回答

解:(1)由m(2x+y-7)+(x+y-4)=0知直线l恒过定点,
又,
解得
∴直线l恒过定点A(3,1),
且(3-1)2+(1-2)2=5<25?A(3,1)必在圆内,
故直线l与圆恒有两交点.
(2)设圆心O到AC、BD的距离分别为d1,d2.
则d12+d22═OM2=()2=()2=5.
四边形ABCD的面积为:
S=×|AC|×|BD|=×2×2
=2≤50-(d12+d22)=45.
当且仅当d12=d22时取等号,
四边形ABCD的面积的最大值为:45.

解析分析:(1)把直线l的方程变形后,根据直线l恒过定点,得到关于x与y的二元一次方程组,求出方程组的解即为直线l恒过的定点坐标,然后利用两点间的距离公式求出此点到圆心的距离d,发现d小于圆的半径,得到此点在圆内,故直线l与圆恒交于两点;
(2)设圆心到AC、BD的距离分别为d1、d2,则 d12+d22=8,代入面积公式S=×AC×BD,使用基本不等式求出四边形ABCD的面积的最大值.


点评:此题直线与圆相交的性质,恒过定点的直线方程以及点与圆的位置关系.第一问的关键是求出直线l恒过的A点坐标,判定A在圆内;第二问考查学生掌握垂径定理及勾股定理的应用,灵活运用两点间的距离公式化简求值,是一道中档题.学生做题时注意对角线垂直的四边形的面积等于对角线乘积的一半.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!