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圆和直线

已知圆C:(X-1)^+(Y-2)=25和直线L:(2M+1)x+(M+1)Y-7M-4=0(1)求证:无论M为何值,直线L恒过定点(3,1)(2)当M为何值时,直线被圆截得弦最短?弦长是多少?

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2009-07-24

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    (1)证明: 将(3,1)带入直线L,得 3(2M+1)+(M+1)-7M-4 ≡ 0 即,无论M为何值,3(2M+1)+(M+1)-7M-4 恒为0 所以,无论M为何值,直线L恒过定点(3,1)。
   (2)解: 圆心为(1,2)。 连接圆心到定点(3,1)的直线K的斜率k = (1-2)/(3-1) = -1/2 直线被圆截得最短弦在过定点(3,1)且垂直于直线K的直线L上。     所以,直线L的斜率为2。
   直线L的方程y = 2x - 5 又直线L的斜率 = -(2M+1)/(M+1) 解方程-(2M+1)/(M+1)= 2,得 M = -3/4 即当M = -3/4,直线被圆截得弦最短。
   解方程组y = 2x - 5和(X-1)^+(Y-2)=25 解得x = 1,y = -3或x = 5,y= 5 弦长= 根号((5 - 1)^2 + (5+ 3)^2)= 4根号5 弦长是4根号5。
  

2009-07-24

56 0
  (1) L: M(2x+y-7)+(x+y-4)=0是过直线2x+y-7=0和x+y-4=0的交点(3,1)的直线系方程, ∴ 无论M为何值,直线L恒过定点(3,1)。
   (2) 圆心C(1,2)到L的距离d=\3vm\+1 /√(5m^2+6m+2)---->(5m^2-9)-6(1-d^2)m-(1-2d^2)=0,由判别式 △≥0,得d^2≥5, ∴ d的最小值为55,此时弦最短, 最短弦长=2√(R^2-d^2)=4√5。

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