已知圆M:(x-4)2+(y-5)2=4,圆N与圆M关于直线l:x+y-2=0对称.
(1)求圆N的方程;
(2)过直线l上的点P分别作斜率为-14,4的两条直线l1,l2,使得被圆M截得的弦长与l2被圆N截得的弦长相等.
(i)求P的坐标;
(ⅱ)过P任作两条互相垂直的直线分别与两圆相交,判断所得弦长是否恒相等,并说明理由.
1
4
【考点】直线与圆的位置关系.
【答案】(1)(x+3)2+(y+2)2=4.
(2)(i)(-3,5).
(ii)过点P任作互相垂直的两条直线分别与两圆相交,所得弦长相等.
证明如下:
①当l1的斜率等于0时,l2的斜率不存在,l1被圆M截得的弦长与l2被圆N截得的弦长都等于圆的直径;
②当l1的斜率不存在,l2的斜率为0时,l1与圆M不相交,l2与圆N不相交;
③当l1,l2的斜率存在且不等于0时,两条直线分别与两圆相交时,
设l1,l2的方程分别为;y-5=-(x+3),y-5=k(9x+3),
即x+ky+3-5k=0,kx-y+3k+5=0,
因为M到l1的距离d1==,
N到直线l2的距离d2==,
所以M到l1的距离与N到l2的距离相等.
因为圆M与圆N的半径相等,所以l1被圆M截得的弦长与l2被圆N截得的弦长相等.
综上所述,过点P任作两条互相垂直的两条直线分别与两圆相交,所得弦长相等.
(2)(i)(-3,5).
(ii)过点P任作互相垂直的两条直线分别与两圆相交,所得弦长相等.
证明如下:
①当l1的斜率等于0时,l2的斜率不存在,l1被圆M截得的弦长与l2被圆N截得的弦长都等于圆的直径;
②当l1的斜率不存在,l2的斜率为0时,l1与圆M不相交,l2与圆N不相交;
③当l1,l2的斜率存在且不等于0时,两条直线分别与两圆相交时,
设l1,l2的方程分别为;y-5=-
1
k
即x+ky+3-5k=0,kx-y+3k+5=0,
因为M到l1的距离d1=
|
4
+
5
k
+
3
-
5
k
|
1
+
k
2
7
1
+
k
2
N到直线l2的距离d2=
|
-
3
k
+
2
+
3
k
+
5
|
1
+
k
2
7
1
+
k
2
所以M到l1的距离与N到l2的距离相等.
因为圆M与圆N的半径相等,所以l1被圆M截得的弦长与l2被圆N截得的弦长相等.
综上所述,过点P任作两条互相垂直的两条直线分别与两圆相交,所得弦长相等.
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:38引用:4难度:0.4