平面直角坐标系xoy中,直线x-y+1=0截以原点O为圆心的圆所得的弦长为 6 (1)求圆O的方程;

2025-05-15 22:23:38
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回答(1):

(1)∵圆心O到直线x-y+1=0的距离d=
1
2
,直线截圆所得的弦长为
6

∴圆O的半径r=
(
1
2
)
2
+(
6
2
) 2
=
2

则圆O的方程为x 2 +y 2 =2;
(2)设直线l的方程为
x
a
+
y
b
=1(a>0,b>0),即bx+ay-ab=0,
∵直线l与圆O相切,∴圆心到直线的距离d=r,即
|ab|
a 2 + b 2
=
2

整理得:
1
a 2
+
1
b 2
=
1
2

则DE 2 =a 2 +b 2 =2(a 2 +b 2 )?(
1
a 2
+
1
b 2
)=2(2+
b 2
a 2
+
a 2
b 2
)≥8,
当且仅当a=b=2时取等号,此时直线l方程为x+y-2=0;
(3)存在斜率为2的直线m,使m被圆O截得的弦为AB,以AB为直径的圆经过原点,理由为:
设存在斜率为2的直线m满足题意,
设直线m为y=2x+b,A(x 1 ,y 1 ),B(x 2 ,y 2 ),
联立圆与直线解析式得:
x 2 + y 2 =2
y=2x+b

消去y得:5x 2 +4bx+b 2 -2=0,
依题意得:x 1 +x 2 =-
4b
5
,x 1 x 2 =
b 2 -2
5
,△>0,
∵以AB为直径的圆经过原点,
OA
OB
,∴x 1 x 2 +y 1 y 2 =0,
即x 1 x 2 +(2x 1 +b)(2x 2 +b)=5x 1 x 2 +2b(x 1 +x 2 )+b 2 =5×
b 2 -2
5
+2b×(-
4b
5
)+b 2 =0,
整理得:b 2 =5,
解得:b=±
5
,经检验△>0,符合题意,
则存在斜率为2的直线m满足题意,直线m为:y=2x±
5