一束光线通过点M(25,18)射到x轴上,入射点为A,经反射后射到圆C:x2+(y-7)2=25上. (Ⅰ)求经过圆心的反射光线所在直线的方程; (Ⅱ)求点A在x轴上的活动范围.

问题描述:

一束光线通过点M(25,18)射到x轴上,入射点为A,经反射后射到圆C:x2+(y-7)2=25上.
(Ⅰ)求经过圆心的反射光线所在直线的方程;   
(Ⅱ)求点A在x轴上的活动范围.

(Ⅰ)点M(25,18)射到x轴上,关于x轴的对称点M′(25,-18)
所以反射光线过M′(25,-18),圆心(0,7)
所以直线为

y+18
7+18
x−25
0−25

即y=-x+7;
(Ⅱ)A的取值范围是反射后射到圆C:x2+(y-7)2=25上,临界状态时的取值范围.
因为x轴的对称点M′(25,-18)
所以设直线y=k(x-25)-18,即kx-y-25k-18=0
利用圆心到直线的距离等于半径可得:
|−7−25k−18|
k2+1
=5

∴12k2+25k+12=0
k1=−
3
4
k2=−
4
3

所以对应的方程分别为:3x+4y-3=0,4x+3y-46=0
此时令A(x,0)
所以x分别为1,11.5
所以A的活动范围[1,11.5].