已知圆C:x2+y2-2x-4y-20=0,直线l:(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0.(Ⅰ)求圆C的圆心坐标和圆C的半径;(Ⅱ)求证:直线l过定点;(Ⅲ)判

发布时间:2020-07-31 22:52:25

已知圆C:x2+y2-2x-4y-20=0,直线l:(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0.
(Ⅰ)求圆C的圆心坐标和圆C的半径;
(Ⅱ)求证:直线l过定点;
(Ⅲ)判断直线l被圆C截得的弦何时最长,何时最短?并求截得的弦长最短时m的值,以及最短长度.

网友回答

(I)解:圆C:x2+y2-2x-4y-20=0,可变为:(x-1)2+(y-2)2=52,
由此可知圆C的圆心C坐标为(1,2),半径为5.
(Ⅱ)证明:由直线l:(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0,可得(2x+y-7)m+(x+y-4)=0
对于任意实数m,要使上式成立,必须
解得:…(6分)
所以直线l过定点A(3,1).
(Ⅲ)解:直线l被圆C截得的弦最长时,圆心(1,2)在直线l上,圆C截得的弦为直径;当圆心C(1,2)与A(3,1)的连线与l垂直时,直线l被圆C截得的弦最短
此时,∴
∵CA=,圆的半径为5,
∴直线l被圆C截得的弦最短弦长为2=4.
解析分析:(I)将圆的方程化为标准方程,可得圆C的圆心坐标和圆C的半径;(Ⅱ)分离参数可得(2x+y-7)m+(x+y-4)=0,再建立方程组,可得结论;(Ⅲ)直线l被圆C截得的弦最长时,圆心(1,2)在直线l上,圆C截得的弦为直径;当圆心C(1,2)与A(3,1)的连线与l垂直时,直线l被圆C截得的弦最短,由此可得结论.

点评:本题考查圆的方程,考查直线恒过定点,考查直线与圆的位置关系,考查学生的计算能力.
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