已知矩形ABCD的對(duì)角線交于點(diǎn)P(2,0),邊AB所在直線的方程為x-3y-6=0,點(diǎn)(-1,1)在邊AD所在的直線上,
(1)求矩形ABCD的外接圓的方程;
(2)已知直線l:(1-2k)x+(1+k)y-5+4k=0(k∈R),求證:直線l與矩形ABCD的外接圓恒相交,并求出相交的弦長(zhǎng)最短時(shí)的直線l的方程.
【答案】(1)矩形ABCD的外接圓的方程是:(x-2)2+y2=8;
(2)證明:直線l的方程可化為:k(-2x+y+4)+x+y-5=0l可看作是過(guò)直線-2x+y+4=0和x+y-5=0的交點(diǎn)(3,2)的直線系,即l恒過(guò)定點(diǎn)Q(3,2)
由于(3-2)2+22=5<8知點(diǎn)在圓內(nèi),
∴直線與圓恒有交點(diǎn),
設(shè)PQ與l的夾角為θ,則d=|PQ|sinθ=
當(dāng)θ=90°時(shí),d最大,|MN|最短,
此時(shí)l的斜率為PQ斜率的負(fù)倒數(shù)-,
∴l(xiāng):y-2=-(x-3)
即x+2y-7=0.
(2)證明:直線l的方程可化為:k(-2x+y+4)+x+y-5=0l可看作是過(guò)直線-2x+y+4=0和x+y-5=0的交點(diǎn)(3,2)的直線系,即l恒過(guò)定點(diǎn)Q(3,2)
由于(3-2)2+22=5<8知點(diǎn)在圓內(nèi),
∴直線與圓恒有交點(diǎn),
設(shè)PQ與l的夾角為θ,則d=|PQ|sinθ=
5
sinθ
當(dāng)θ=90°時(shí),d最大,|MN|最短,
此時(shí)l的斜率為PQ斜率的負(fù)倒數(shù)-
1
2
∴l(xiāng):y-2=-
1
2
即x+2y-7=0.
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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