已知圆C;X2+Y2-2X+4Y-4=0,是否存在斜率为1的直线L,使L被圆C截得的弦AB为直径的圆经过原点,若存在,求出直线L的方程,若不存在,说明理由.

问题描述:

已知圆C;X2+Y2-2X+4Y-4=0,是否存在斜率为1的直线L,使L被圆C截得的弦AB为直径的圆经过原点,
若存在,求出直线L的方程,若不存在,说明理由.

圆C化成标准方程为(x-1)2+(y+2)2=9,假设存在以AB为直径的圆M,圆心M的坐标为(a,b).
∵CM⊥l,即kCM•kl=
b+2
a-1
×1=-1
∴b=-a-1
∴直线l的方程为y-b=x-a,即x-y-2a-1=0
∴|CM|2=(
|1+2-2a-1|
2
)2=2(1-a)2
∴|MB|2=|CB|2-|CM|2=-2a2+4a+7
∵|MB|=|OM|
∴-2a2+4a+7=a2+b2,得a=-1或
3
2
,b=2
当a=
3
2
时,b=-
5
2
,此时直线l的方程为x-y-4=0
当a=-1时,b=0,此时直线l的方程为x-y+1=0
故这样的直线l是存在的,方程为x-y-4=0或x-y+1=0.

圆C化成标准方程为(x-1)2+(y+2)2=9,假设存在以AB为直径的圆M,圆心M的坐标为(a,b).
∵CM⊥l,即kCM•kl=b+2 a-1 ×1=-1
∴b=-a-1
∴直线l的方程为y-b=x-a,即x-y-2a-1=0
∴|CM|2=(|1+2-2a-1| 2 )2=2(1-a)2
∴|MB|2=|CB|2-|CM|2=-2a2+4a+7
∵|MB|=|OM|
∴-2a2+4a+7=a2+b2,得a=-1或3 2 ,b=2
当a=3 2 时,b=-5 2 ,此时直线l的方程为x-y-4=0
当a=-1时,b=0,此时直线l的方程为x-y+1=0
故这样的直线l是存在的,方程为x-y-4=0或x-y+1=0.

假设存在
设直线L为Y=X+A
代入圆C消去Y得2X^2+(2A+2)X+A^2+4A-4=0
故(X1+X2)/2 =-(A+1)/2 (Y1+Y2)=(A-1)/2
弦长为根号(18-2A^2-12A)
所以(A+1)^2/4+(A-1)^2/4 =(18-2A^2-12A)/4
解得A1=4 A2=-1
A1=4(舍去)
因此存在这样的直线
Y=X-1
方法就是假设存在
然后根据弦的中点到原点的距离=弦长的一半
列式解答求出A
节下来检验A是否满足题仪即L要与圆C相交求出A的范围