已知圆C的圆心在直线y=-4x上,且与直线x+y-1=0相切于点P(3,-2).(Ⅰ)求圆C方程;(Ⅱ)点M(0,1)

2025-05-18 07:55:55
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(Ⅰ)过切点P(3,2)且与x+y-1=0垂直的直线为y+2=x-3,即y=x-5.(1分)
与直线y=-4x联立,解得圆心为(1,-4),…(2分)
所以半径r=

(3?1)2+(?2+4)2
=2
2

所以所求圆的方程为(x-1)2+(y+4)2=8.…(4分)
(Ⅱ)设N(a,b),∵点M(0,1)与点N关于直线x-y=0对称,
b+1
2
a
2
b?1
a
=?1
?a=1,b=0
,∴N(1,0)…(5分)
注意:若没证明,直接得出结果N(1,0),不扣分.
(1)当斜率不存在时,此时直线l方程为x=1,
原点到直线的距离为d=1,同时令x=1,
代人圆方程得y=-4±2
2

所以|EF|=4
2
,所以SOEF
1
2
×1×4
2
=2
2
满足题意,
此时方程为x=1.…(8分)
(2)当斜率存在时,设直线l的方程为 y=k(x-1),即kx-y-k=0
圆心C(1,-4)到直线l的距离d=
|k+4?k|
k2+1
4
k2+1
,…(9分)
设EF的中点为D,连接CD,则必有CD⊥EF,
在RtCDE中,DE=
8?d2
8?
16
k2+1
2
2
k2?1
k2+1

所以EF=
4
2
k2?1
k2+1
,…(10分)
而原点到直线的距离为d1
|k|