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(2013•佛山一模)已知A(-2,0),B(2,0),C(m,n).

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/16 04:04:51
(2013•佛山一模)已知A(-2,0),B(2,0),C(m,n).
(1)若m=1,n=
3
,求△ABC的外接圆的方程;
(2)若以线段AB为直径的圆O过点C(异于点A,B),直线x=2交直线AC于点R,线段BR的中点为D,试判断直线CD与圆O的位置关系,并证明你的结论.
(1)法1:设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
由题意可得

4−2D+F=0
4+2D+F=0
1+3+D+
3E+F=0,解得D=E=0,F=-4,
∴△ABC的外接圆方程为x2+y2-4=0,即x2+y2=4.-----------------(6分)
法2:线段AC的中点为(-
1
2,

3
2),直线AC的斜率为k1=

3
3,
∴线段AC的中垂线的方程为y-

3
2=-
3(x+
1
2),
线段AB的中垂线方程为x=0,
∴△ABC的外接圆圆心为(0,0),半径为r=2,
∴△ABC的外接圆方程为x2+y2=4.-----------------(6分)
法3:∵|OC|=
(1−0)2+(
3−0)2=2,而|OA|=|OB|=2,
∴△ABC的外接圆是以O为圆心,2为半径的圆,
∴△ABC的外接圆方程为x2+y2=4.-----------------(6分)
法4:直线AC的斜率为k1=

3
3,直线BC的斜率为k2=-
3,
∴k1•k2=-1,即AC⊥BC,
∴△ABC的外接圆是以线段AB为直径的圆,
∴△ABC的外接圆方程为x2+y2=4.-----------------(6分)
(2)由题意可知以线段AB为直径的圆的方程为x2+y2=4,设点R的坐标为(2,t),
∵A,C,R三点共线,


AC∥

AR,----------------(8分)


AC=(m+2,n),

AR=(4,t),则4n=t(m+2),
∴t=
4n
m+2,
∴点R的坐标为(2,
4n
m+2),点D的坐标为(2,
2n
m+2),-----------------(10分)
∴直线CD的斜率为k=
n−
2n
m+2
m−2=
(m+2)n−2n
m2−4=
mn
m2−4,
而m2+n2=4,∴m2-4=-n2
∴k=
mn
−n2=-
m
n,-----------------(12分)
∴直线CD的方程为y-n=-
m
n(x-m),化简得mx+ny-4=0,
∴圆心O到直线CD的距离d=
4

m2+n2=
4

4=2=r,
所以直线CD与圆O相切.-----------------(14分)