若直线l:ax+by+1=0(a>0,b>0)始终平分圆M:x2+y2+8x+2y+1=0的周长,则1a+4b的最小值为______.

问题描述:

若直线l:ax+by+1=0(a>0,b>0)始终平分圆M:x2+y2+8x+2y+1=0的周长,则

1
a
+
4
b
的最小值为______.

整理圆的方程得(x+4)2+(y+1)2=16,
∴圆心坐标为(-4,-1)
∵直线l:ax+by+1=0(a>0,b>0)始终平分圆M:x2+y2+8x+2y+1=0的周长
∴直线l过圆心,即-4a-b+1=0
∴4a+b=1

1
a
+
4
b
=(4a+b)(
1
a
+
4
b
)=8+
16a
b
+
b
a
≥8+2
16a
b
b
a
=16(当且仅当
16a
b
=
b
a
时等号成立.)
故答案为:16
答案解析:先根据题意可推断出直线l过圆的直径,利用圆的方程求得圆心坐标代入直线方程求得a和b的关系,然后把
1
a
+
4
b
整理成(4a+b)(
1
a
+
4
b
)的形式展开后利用基本不等式求得答案.
考试点:基本不等式在最值问题中的应用;直线与圆相交的性质.
知识点:本题主要考查了基本不等式在最值问题中的应用,直线与圆的位置关系.考查了学生综合分析问题和解决问题的能力.