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已知圆C1:x2+y2-2x-2y-3=0,直线l经过点P(0,2)交圆C1于A、B两点.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/17 04:56:38
已知圆C1:x2+y2-2x-2y-3=0,直线l经过点P(0,2)交圆C1于A、B两点.
(Ⅰ)若|AB|=2
3
(Ⅰ)把C1化成标准方程可得:(x-1)2+(y-1)2=5,
则圆C1的圆心O1(1,1),半径r1=
5.----------------------------(1分)
由直线l经过点P(0,2),设直线l的方程为y-2=kx,即kx-y+2=0,-----------------(2分)
过O1作O1D⊥AB,则D是AB的中点,所以DB=
1
2AB=
3,
在Rt△O1DB中,O1D=
DB2+O1B2=
2,---------------------------(3分)
所以O1到直线l的距离d=
|k+1|

k2+1=O1D=
2,∴k=1,此时直线l:y=x+2;----------------(5分)
当直线l的斜率不存在时,即直线l:x=0,此时A(0,3),B(0,-1),|AB|=4≠2
3,不满足题意,--(6分)
故直线l的方程为:y=x+2.-----------------------------------------------------(7分)
(Ⅱ)因为圆C2与圆C1相切于点N(2,3),设经过O1N的直线为l1,则kl1=
3−1
2−1=2,
所以直线l1的方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0;-----------------(9分)
设E为线段MN的中点,由M(8,5),N(2,3)可得E(5,4).
因为kMN=
5−3
8−2=
1
3,设MN的垂直平分线为l2,则kl2=-3,
所以直线l2的方程为y-4=-3(x-5),即3x+y-19=0,------------------(11分)
由题意知,圆C2的圆心O2既在直线l1上,也在直线l2上,即O2为两直线的交点,联立两直线方程得:

2x−y−1=0
3x+y−19=0,∴

x=4
y=7,即O2(4,7),--------------------------------(13分)
又r22=(4−8)2+(7−5)2=20,所以圆C2的方程为:(x-4)2+(y-7)2=20.----------------(14分)