在平面直角坐标系xoy中,已知圆C的圆心在x轴正半轴上,半径为2,且与直线x-3y+2=0相切
(1)求圆C的方程
(2)在圆C上,是否存在点M(m,n),使得直线l:mx+ny=1与圆O:x2+y2=1相交于不同的两点A,B,且△OAB的面积最大?若存在,求出点M的坐标及对应的△OAB面积;若不存在,请说明理由.
3
【考点】直线与圆的位置关系.
【答案】(1)(x-2)2+y2=4.
(2)存在,理由:假设存在点M(m,n)在圆C上满足题设,
则有(m-2)2+n2=4.
n2=4-(m-2)2=4m-m2,且0≤m≤4,
又∵原点到直线l:mx+ny=1的距离d==<1,
解得,
∵|AB|=2,
∴S△OAB==
==,
∵,∴当时,S△OAB有最大值,最大面积为,
此时n=.
∴存在点M(,),使得直线l:mx+ny=1与圆O:x2+y2=1相交于不同的两点A,B,且△OAB的面积取最大值.
(2)存在,理由:假设存在点M(m,n)在圆C上满足题设,
则有(m-2)2+n2=4.
n2=4-(m-2)2=4m-m2,且0≤m≤4,
又∵原点到直线l:mx+ny=1的距离d=
1
m
2
+
n
2
1
4
m
解得
1
4
<
m
≤
4
∵|AB|=2
1
-
d
2
∴S△OAB=
1
2
×
|
AB
|
×
d
d
2
-
d
4
=
1
4
m
-
(
1
4
m
)
2
-
(
1
4
m
-
1
2
)
2
+
1
4
∵
1
16
≤
1
4
m
<
1
1
4
m
=
1
2
1
2
此时n=
±
7
2
∴存在点M(
1
2
±
7
2
1
2
【解答】
【点评】
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发布:2024/7/7 8:0:9组卷:296引用:4难度:0.3