已知圓C:(x-1)2+(y-2)2=25,直線l:(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0,m∈R
(1)直線l是否過(guò)定點(diǎn),有則求出來(lái)?判斷直線與圓的位置關(guān)系及理由?
(2)求直線被圓C截得的弦長(zhǎng)最小時(shí)l的方程.
分析:(1)判斷直線l是否過(guò)定點(diǎn),可將(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0,m∈R轉(zhuǎn)化為(x+y-4)+m(2x+y-7)=0,利用
x+y-4=0
2x+y-7=0
即可確定所過(guò)的定點(diǎn)A(3,1);再計(jì)算|AC|,與圓的半徑R=
5
比較,判斷l(xiāng)與圓的位置關(guān)系;
(2)弦長(zhǎng)最小時(shí),l⊥AC,由kAC=-
1
2
得直線l的斜率,從而由點(diǎn)斜式可求得l的方程.
解答:解:(1)由(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0,m∈R得:
(x+y-4)+m(2x+y-7)=0,
∵m∈R,
x+y-4=0
2x+y-7=0
x=3
y=1
,
故l恒過(guò)定點(diǎn)A(3,1);
又圓心C(1,2),
|AC|=
22+12
=
5
<5(半徑)
∴點(diǎn)A在圓C內(nèi),從而直線l恒與圓C相交.
(2)∵弦長(zhǎng)的一半、該弦弦心距、圓的半徑構(gòu)成一個(gè)直角三角形,
∴當(dāng)l⊥AC(此時(shí)該弦弦心距最大),直線l被圓C截得的弦長(zhǎng)最小,
kAC=-
1
2

∴直線l的斜率kl=2,
∴由點(diǎn)斜式可得l的方程為2x-y-5=0.
點(diǎn)評(píng):本題考查直線與圓的位置關(guān)系及恒過(guò)定點(diǎn)的直線,難點(diǎn)在于(2)中“弦長(zhǎng)最小時(shí),l⊥AC”的理解與應(yīng)用,屬于中檔題.
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(1)當(dāng)l經(jīng)過(guò)圓心C時(shí),求直線l的方程;
(2)當(dāng)弦AB的長(zhǎng)為4
2
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2
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