已知圆C:(x-2)2+(y-4)2=4,直线l1过原点O(0,0).(1)若l1与圆C相切,求l1的方程;(2)若l1与圆C相交于不同两点P、Q,线段PQ的中点为M

发布时间:2020-07-31 22:37:04

已知圆C:(x-2)2+(y-4)2=4,直线l1过原点O(0,0).
(1)若l1与圆C相切,求l1的方程;
(2)若l1与圆C相交于不同两点P、Q,线段PQ的中点为M,又l1与l2:x+2y+1=0的交点为N,求证:OM?ON为定值;
(3)求问题(2)中线段MN长的取值范围.

网友回答

解:(1)分情况讨论可得,①若直线l1的斜率不存在,即直线是x=0,符合题意.(2分)
②若直线l1斜率存在,设直线l1为y=kx,即kx-y=0.
由题意知,圆心(2,4)到已知直线l1的距离等于半径2,
即:解之得. 所求直线方程是 x=0,或3x-4y=0.(5分)
(2)直线与圆相交,斜率必定存在,且不为0,可设直线方程为kx-y=0,
由,得 .? 又直线CM与l1垂直,
由,得? .
∴=2为定值.(11分)
(3)由OM?ON=2,设OM=x,则,ON=,
故MN=OM-ON=在上单调递增,所以,.(16分)
解析分析:(1)l1的斜率不存在时,检验符合题意.当斜率存在时,设出斜截式方程,由圆心到直线的距离等于半径求出斜率,可得直线方程.(2)点斜式设出直线l1的方程,把l1与l2的方程联立方程组求得交点N的坐标;把直线l1的方程和CM的方程联立方程组可得M的坐标,化简OM?ON的结果.(3)设OM=x,则,利用MN=在上单调递增,可求MN范围.

点评:本题考查点到直线的距离公式的应用,求两直线的交点的坐标的方法,以及利用函数的单调性求函数的最值,体现了分类讨论的数学思想.
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