已知點P(2,0)及圓C:x2+y2-6x+4y+4=0.
(Ⅰ)若直線l過點P且與圓心C的距離為1,求直線l的方程;
(Ⅱ)設(shè)過P直線l1與圓C交于M、N兩點,當(dāng)|MN|=4時,求以MN為直徑的圓的方程;
(Ⅲ)設(shè)直線ax-y+1=0與圓C交于A,B兩點,是否存在實數(shù)a,使得過點P(2,0)的直線l2垂直平分弦AB?若存在,求出實數(shù)a的值;若不存在,請說明理由.
【考點】直線與圓的位置關(guān)系.
【答案】(Ⅰ)3x+4y-6=0;
(Ⅱ)(x-2)2+y2=4;
(Ⅲ)不存在,理由如下:
把直線ax-y+1=0即y=ax+1.代入圓C的方程,消去y,整理得(a2+1)x2+6(a-1)x+9=0.
由于直線ax-y+1=0交圓C于A,B兩點,
故Δ=36(a-1)2-36(a2+1)>0,即-2a>0,解得a<0.
則實數(shù)a的取值范圍是(-∞,0).
設(shè)符合條件的實數(shù)a存在,
由于l2垂直平分弦AB,故圓心C(3,-2)必在l2上.
所以l2的斜率kPC=-2,
而,
所以.
由于,
故不存在實數(shù)a,使得過點P(2,0)的直線l2垂直平分弦AB.
(Ⅱ)(x-2)2+y2=4;
(Ⅲ)不存在,理由如下:
把直線ax-y+1=0即y=ax+1.代入圓C的方程,消去y,整理得(a2+1)x2+6(a-1)x+9=0.
由于直線ax-y+1=0交圓C于A,B兩點,
故Δ=36(a-1)2-36(a2+1)>0,即-2a>0,解得a<0.
則實數(shù)a的取值范圍是(-∞,0).
設(shè)符合條件的實數(shù)a存在,
由于l2垂直平分弦AB,故圓心C(3,-2)必在l2上.
所以l2的斜率kPC=-2,
而
k
AB
=
a
=
-
1
k
PC
所以
a
=
1
2
由于
1
2
?
(
-
∞
,
0
)
故不存在實數(shù)a,使得過點P(2,0)的直線l2垂直平分弦AB.
【解答】
【點評】
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