如图在平面直角坐标系xOy中,已知圆C1:(x+3)2+(y-1)2=4和圆C2:(x

如图在平面直角坐标系xOy中,已知圆C1(x3)2(y1)24和圆C2(x4)2(y5)24.

(1)若直线l过点A(4,0),且被圆C1截得的弦长为2,求直线l的方程;

(2)P为平面上的点,满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线l1l2,它们分别与圆C1C2相交,且直线l1被圆C1截得的弦长与直线l2C2截得的弦长相等.试求所有满足条件的点P的坐标.

答案

解:(1)由于直线x4与圆C1不相交,所以直线l的斜率存在.设直线l的方程为yk(x4),圆C1的圆心到直线l的距离为d,因为圆C1被直线l截得的弦长为2,所以d1.

由点到直线的距离公式得d

从而k(24k7)0,即k0k=-

所以直线l的方程为y07x24y280.

(2)设点P(ab)满足条件,不妨设直线l1的方程为ybk(xa)k≠0,则直线l2的方程为yb=-(xa).因为圆C1C2的半径相等,且圆C1被直线l1截得的弦长与圆C2被直线l2截得的弦长相等,所以圆C1的圆心到直线l1的距离和圆C2的圆心到直线l2的距离相等,即

整理得|13kakb||5k4abk|,从而13kakb5k4abk13kakb=-5k4abk,即(ab2)kba3(ab8)kab5,因为k的取值有无穷多个,所以

解得

这样点P只可能是点P1或点P2.

经检验点P1P2满足题目条件.

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