在平面直角坐标系xOy中,已知圆x2+y2-12x+32=0的圆心为Q,过点P(0,2)且斜率为k的直线l与圆Q相交于不

问题描述:

在平面直角坐标系xOy中,已知圆x2+y2-12x+32=0的圆心为Q,过点P(0,2)且斜率为k的直线l与圆Q相交于不同的两点A,B.
(Ⅰ)求圆Q的面积;
(Ⅱ)求k的取值范围;
(Ⅲ)是否存在常数k,使得向量
OA
+
OB
1个回答 分类:数学 2014-10-10

问题解答:

我来补答
(Ⅰ)圆的方程可化为(x-6)2+y2=4,可得圆心为Q(6,0),半径为2,故圆的面积为4π.
(Ⅱ)设直线l的方程为y=kx+2,将直线方程代入圆方程得x2+(kx+2)2-12x+32=0,
整理得(1+k2)x2+4(k-3)x+36=0. ①
直线与圆交于两个不同的点A,B等价于△=[4(k-3)]2-4×36(1+k2)=42(-8k2-6k)>0,
解得-
3
4<k<0,即k的取值范围为(-
3
4  ,0).
(Ⅲ)设A(x1,y1),B(x2,y2),则

OA+

OB=(x1+x2,y1+y2),由方程①得,
x1+x2=-
4(k-3)
1+k2②,又y1+y2=k(x1+x2)+4 ③,而P(0,2),Q(6,0),

PQ=(6,-2).
所以,

OA+

OB与

PQ共线等价于-2(x1+x2)=6(y1+y2),将②③代入上式,解得k=-
3
4.
由(Ⅱ)知k∈(-
3
4,0),故没有符合题意的常数k.
 
 
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