已知圆x2+y2+x-6y+m=0与直线x+2y-3=0相交于P、Q两点,O为原点,且OP⊥OQ,

已知圆x2+y2+x-6y+m=0与直线x+2y-3=0相交于P、Q两点,O为原点,且OP⊥OQ,求实数m的值.

答案

【探究】  (1)设点P、Q的坐标为(x1,y1)、(x2,y2).

由OP⊥OQ得      kOP·kOQ=-1

.x1x2+y1y2=0.                          ①

又(x1,y2),(x2,y2)是方程组的实数解即x1、x2是方程5x2+10x+4m-27=0的两个根.                                          ②

∴ x1+x2=-2,x1x2=.                           ③

∵ P、Q在直线x+2y-3=0上,

∴ y1y2=(3-x1(3-x2)=[9-3(x1+x2)+x1x2].

将③代入,得    y1y2=.                       ④

将③④代入①,解得m=3,代入方程②,检验Δ>0成立,∴m=3.

(2)由直线方程可得3=x+2y,代入圆的方程x2+y2+x-6y+m=0,有x2+y2+(x+2y)(x-6y)+ (x+2y)2=0,整理得

(12+m)x2+4(m-3)xy+(4m-27)y2=0.

由于x≠0,故可得(4m-27)()2+4(m-3)+12+m=0.

∴ kOP,kOQ是上述方程两根.

由kOP·kOQ=-1,得,解得m=3.

经检验可知m=3为所求.

【规律总结】 求解本题时,应避免去求P、Q两点的坐标的具体数值.除此之外,还应对求出的m值进行必要的检验,这是因为在求解过程中并没有确保有交点P、Q存在.

(1)显示了一种解这类题的通法,(2)的关键在于依据直线方程构造出一个关于的二元齐次方程,虽有规律可循,但需一定的变形技巧,同时也可看出,这种方法给人以一种酣畅淋漓,一气呵成的感觉.

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