已知圆C:x2+y2-4x-6y+4=0

已知圆C:x2+y2-4x-6y+4=0
(1)过点A(-1,-1)作圆C的切线l1,求切线l1的方程;
(2)不论实数m为何值,证明直线l2:mx-y-3m+2=0与圆C总相交;
(3)若直线l2:被圆C截得的弦为AB,求AB的最小值.
mingoo0ll12 1年前 已收到1个回答 举报

chenpuyou 幼苗

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解题思路:(1)根据题意,可得圆心为(2,3),半径r=3.设切线l1的斜率为k,利用点到直线的距离公式建立关于k的等式,解出k=[7/24].再根据直线l1过点A且斜率不存在时也与圆C相切,可得满足条件的切线l1的方程.
(2)化简直线l2得:m(x-3)-(y-2)=0,可知直线l2经过定点P(3,2),而点P恰好是圆C内部的一个定点,由此可得不论实数m为何值,直线l2与圆C总相交;
(3)根据圆的性质,可知当圆心C与P的连线与直线l2互相垂直时,直线l2被圆C截得的弦AB有最小值.由此利用两点的距离公式与垂径定理,即可求出AB的最小值.

(1)将圆C化成标准方程,得(x-2)2+(y-3)2=9,
∴圆心为C(2,3),半径r=3.
设过点A(-1,-1)的圆C的切线l1方程为y+1=k(x+1),
即kx-y+k-1=0,
则点C到直线l1的距离等于半径,

|2k−3+k−1|

k2+1=3,
解之得k=[7/24],直线l1的方程为y+1=[7/24](x+1),
即y=[7/24]x-[17/24].
又∵当经过点A的直线斜率不存在时,
直线x=-1到点C的距离也等于半径,此时直线与圆C也相切.
∴经过点A(-1,-1)并且与圆C相切的直线l1的方程为y=[7/24]x-[17/24]或x=-1;
(2)化简直线l2:mx-y-3m+2=0,得m(x-3)-(y-2)=0,
∴直线l2经过直线x-3=0与直线y-2=0的交点P(3,2),
∵点P(3,2)满足3-2)2+(2-3)2<9,∴点P(3,2)是圆C内部一点.
由于直线l2经过圆C内部的定点P(3,2),所以不论实数m为何值,直线l2与圆C总相交;
(3)由(2)知直线l2经过圆C内部的点P(3,2),
∴由圆的性质,当直线l2与CP互相垂直时,l2被圆C截得的弦AB有最小值.
∵|PC|=
(3−2)2+(2−3)2=
2,
∴根据垂径定理,得|AB|=2
r2−|PC|2=2

点评:
本题考点: 圆的切线方程;直线与圆的位置关系.

考点点评: 本题已知圆C的方程,求圆C经过定点的切线方程,并求直线被圆截得弦长的最小值.着重考查了直线的方程、直线与圆的位置关系、点与圆的位置关系、点到直线的距离公式和圆的有关性质等知识,属于中档题.

1年前

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