解题思路:(Ⅰ)在圆的方程中,令y=0,可得关于x的一元二次方程的判别式等于零,由此求得a的值,从而求得所求圆C的方程.
(Ⅱ)先求出所以M(1,0),N(a,0),假设存在实数a,当直线AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=k(x-1),代入x2+y2=4,利用韦达定理,根据NA、NB的斜率之和等于零求得a的值.经过检验,当直线AB与x轴垂直时,这个a值仍然满足∠ANM=∠BNM,从而得出结论.
(Ⅰ)因为由
y=0
x2−(1+a)x+y2−ay+a=0可得x2-(1+a)x+a=0,
由题意得△=(1+a)2-4a=(a-1)2=0,所以a=1,
故所求圆C的方程为x2-2x+y2-y+1=0.
(Ⅱ)令y=0,得x2-(1+a)x+a=0,即(x-1)(x-a)=0,求得x=1,或x=a,
所以M(1,0),N(a,0).
假设存在实数a,当直线AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=k(x-1),
代入x2+y2=4得,(1+k2)x2-2k2x+k2-4=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),从而x1+x2=
2k2
1+k2,x1x2=
k2−4
1+k2.
因为NA、NB的斜率之和为
y1
x1−a+
y2
x2−a=
k[(x1−1)(x2−a)+(x2−1)(x1−a)]
(x1−a)(x2−a),
而(x1-1)(x2-a)+(x2-1)(x1-a)=2x1x2-(a+1)(x2+x1)+2a=2
k2−4
1+k2−(a+1)
2k2
1+k2+2a=
2a−8
1+k2,
因为∠ANM=∠BNM,所以,NA、NB的斜率互为相反数,
y1
x1−a+
y2
x2−a=0,即
点评:
本题考点: 圆的标准方程;直线与圆的位置关系.
考点点评: 本题主要考查求圆的标准方程,直线和圆的位置关系,直线的倾斜角和斜率,属于中档题.