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截得的弦长AB为直径的圆过原点,若存在求出直线的方程l,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截得的弦长AB为直径的圆过原点,若存在求出直线的方程l,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

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.
答案解析:将圆C化成标准方程,假设存在以AB为直径的圆M,圆心M的坐标为(a,b).因为CM⊥l,则有kCM•kl=-1,表示出直线l的方程,从而求得圆心到直线的距离,再由:d2+(
l
2
)
2
r2
求解.
考试点:直线与圆相交的性质.
知识点:本题主要考查直线与圆的位置关系其其方程的应用,本题是一道探究题,出题新颖,体现知识的灵活运用.