在平面直角坐标系xoy中,已知以O为圆心的圆与直线l:y=mx+(3-4m)(m∈R)恒有公共点,且要求使圆o的面积最小
问题描述:
在平面直角坐标系xoy中,已知以O为圆心的圆与直线l:y=mx+(3-4m)(m∈R)恒有公共点,且要求使圆o的面积最小
(1)求证直线l过定点,并求定点坐标;
(2)写圆O的方程
(3)圆O与x轴相交于A,B两点,圆内动点P使向量PO的平方=|向量PA|·|向量PB|,求向量PA·向量PB的取值范围.
主要是第三问
答
1)直线方程化为 y=m(x-4)+3 ,因此恒过(4,3).
2)因为圆O面积最小,因此点(4,3)在圆上.
因此圆O的方程为 x^2+y^2=4^2+3^2=25 .第三问令 y=0 得 A(-5,0),B(5,0)。设P(x,y),则 PA=(-5-x,-y),PB=(5-x,-y),由已知 x^2+y^2=√[(-5-x)^2+(-y)^2]*√[(5-x)^2+(-y)^2] ,所以x^2+y^2=√[(x^2+y^2+25)^2-(10x)^2] ,化简得 50(x^2+y^2)-100x^2+625=0 ,即 x^2-y^2=25/2 。它是双曲线在圆内的部分。PA*PB=(-5-x,-y)*(5-x,-y)=x^2+y^2-25=2y^2-25/2 ,由 x^2+y^2=25 ,x^2-y^2=25/2 得 y^2=25/4 ,所以,由 0