已知圆C:x^2+y^2-6mx-2(m-1)y+10m^2-2m-24=0,(1)求证无论m为何值,圆心在一条直线L上(2)求证:与L平行的

直线被圆所截得的线段长与m无关答对另加分
2025-01-04 03:08:08
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回答1:

(1)
x²+y²-6mx-2(m-1)y+10m²-2m-24=0
(x - 3m)² + [y -(m-1)]² = 25
圆心C(3m, m-1), 半径5
令C(x, y): x = 3m, y = m - 1
消去m: y = x/3 - 1
圆心C在斜率1/3为的直线上

(2)
令直线为y = x/3 + c, x -3y + 3c = 0
C与该直线的距离为d = |3m -3(m-1) + 3c|/√(1² + 3²) = 3|c+1|/√10
直线被圆所截得的线段长l = 2*√(r² - d²)
r, d均与m无关,l也与m无关,

回答2:

  ①x^2+y^2-6mx-2(m-1)y+10m^2-2m-24=0可化为:
  ﹙x-3m﹚²+﹙y-m+1﹚²=25
  ∴圆心坐标为(3m,m-1﹚,半径为5
  设x=3m,y=m-1
  则L:3y-x+3=0
  即无论m为何值,圆心都在直线L:3y-x+3=0
  ②设与L平行的直线L‘的方程为:3y-x+c=0(c为常数)
  直线L与L’之间的距离为│c-3│,
  直线L被圆所截的线段即为圆的直径,
  若直线L'与圆相交,设交点分别为A、B
  过圆心O作OE⊥AB于点E,连接OA,
  AB=2AE=2√25-﹙c-3﹚²]
  所以与L平行的直线被圆所截得的线段长与m无关