已知圓C:(x-1)2+y2=9內(nèi)有一點(diǎn)P(2,2),過點(diǎn)P作直線l交圓C于A、B
(1)當(dāng)弦AB被點(diǎn)P平分時(shí),寫出直線l的方程;
(2)當(dāng)直線l的傾斜角為45°時(shí),求弦AB的長.
(3)設(shè)圓C與x軸交于M、N兩點(diǎn),有一動(dòng)點(diǎn)Q使∠MQN=45°.試求動(dòng)點(diǎn)Q的軌跡方程.
分析:(1)由已知中圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程,我們易確定圓心C的坐標(biāo),進(jìn)而得到直線PC的斜率,然后根據(jù)弦AB被點(diǎn)P平分,我們易得l與直線PC垂直,利用點(diǎn)斜式易求出滿足條件的直線l的方程;
(2)當(dāng)直線l的傾斜角為45°時(shí),斜率為1,由此我們可得到直線l的方程,代入點(diǎn)到直線距離公式,求出弦心距,然后根據(jù)弦心距,半弦長,半徑構(gòu)成直角三角形,滿足勾股定理,得到弦AB的長.
(3)由圓C與x軸交于M、N兩點(diǎn),我們易求出M、N兩點(diǎn)的坐標(biāo),然后根據(jù)動(dòng)點(diǎn)Q使∠MQN=45°,構(gòu)造關(guān)于動(dòng)點(diǎn)(x,y)的方程,整理即可得到動(dòng)點(diǎn)Q的軌跡方程.
解答:解(1)已知圓C:(x-1)
2+y
2=9的圓心為C(1,0),因直線過點(diǎn)P與PC垂直,所以直線l的斜率為-
,
直線l的方程為y-2=-
(x-2),即 x+2y-6=0.
(2)當(dāng)直線l的傾斜角為45°時(shí),斜率為1,直線l的方程為y-2=x-2,即 x-y=0
圓心C到直線l的距離為
,圓的半徑為3,弦AB的長為
.
(3)∵圓C與x軸交于M(-2,0),N(4.0)兩點(diǎn)∴tan45°=
||.
1=
||1=
||x
2-2x-8+y
2=6y或x
2-2x-8=-6y∴Q點(diǎn)的軌跡方程是:(x-1)
2+(y-3)
2=18(y>0),或(x-1)
2+(y+3)
2=18(y<0)
點(diǎn)評(píng):本題考查的知識(shí)點(diǎn)是直線和圓的方程的應(yīng)用,直線的一般式方程,軌跡方程,其中由于直線l過點(diǎn)P(2,2),故使用點(diǎn)斜式方程求解比較簡便.