已知过点A(0,1),且斜率为k的直线l与圆c:(X-2)^2+(Y-3)^2=1,相交于M,N两
1个回答

解答如下:

设直线方程为y - 1 = kx

y - kx - 1 = 0

圆心为(2,3),半径为1,所以圆心到直线的距离为

|3 - 2k - 1|/√(k² + 1)

要使直线和圆有两个交点

所以圆心到直线的距离小于半径

|3 - 2k - 1|/√(k² + 1)< 1

(2 - 2k)² < k² + 1

4k² - 8k + 4 < k² + 1

3k² - 8k + 3 < 0

所以(4 - √7)/3 < k < (4 + √7)/3

y = kx + 1代入圆的方程

(x - 2)² + (kx - 2)² = 1

(1 + k²)x² - (4 + 4k)x + 7 = 0

因为交点为M和N,所以解出来的两个x为M和N的横坐标

记为x1和x2

根据韦达定理有,x1 + x2 = (4 + 4k)/(1 + k²)

x1 x2 = 7/(1 + k²)

OM * ON = (x1,y1)(x2,y2)

= x1x2 + y1y2

= 7/(1 + k²)+ (kx1 + 1)(kx2 + 1)

= 7/(1 + k²)+ k² * 7/(1 + k²)+ k(4 + 4k)/(1 + k²)+ 1

= 8 + k(4 + 4k)/(1 + k²)= 12

所以k(4 + 4k)/(1 + k²)= 4

4k + 4k² = 4 + 4k²

解得k = 1