Question

已知點P在第一象限內，以P為圓心的圓過點A（-1，2）和B（1，4），線段AB的垂直平分線交圓P于C、D兩點，且|CD|=．
（1）求直線CD的方程；
（2）求圓P的方程；
（3）若直線AB與x軸交于點M，求的值．

Answer 1

【答案】分析：（1）由A（-1，2）和B（1，4）利用中點坐標公式得出AB的中點，再根據垂直關系求出CD的斜率，最后寫出直線CD的方程；
（2）設點P的坐標為（a，b），（a＞0，b＞0）設圓P的方程為（x-a）²+（y-b）²=10，利用條件：A在圓P上等求得a值，最后得到圓P的方程；
（3）直線AB的方程為y-2=x+1，令y=0x=-3得M的坐標，設AB與CD交于點E，由題意AB⊥CD，結合向量的運算即可求得的值．
解答：解：（1）∵A（-1，2）和B（1，4）
∴AB的中點為（0，3），∴k_AB=1
∵AB⊥CD∴k_CD=-1---------（2分）
∴直線CD的方程為y=-x+3，即  x+y-3=0---------（4分）
（2）設點P的坐標為（a，b），（a＞0，b＞0）
∵，∴圓P的半徑為
∴圓P的方程為（x-a）²+（y-b）²=10---------（5分）
∵A在圓P上，∴（a+1）²+（b-2）²=10
∵P在CD上，∴b=3-a，---------（9分）
∴（a+1）²+（1-a）²=10
∴a=±2∵a＞0
∴a=2
∴圓P的方程為  （x-2）²+（y-1）²=10--------（11分）
（3）直線AB的方程為y-2=x+1，即x-y+3=0
令y=0x=-3得∴M （-3，0）--------（12分）
設AB與CD交于點E，由題意AB⊥CD，
∴-------（13分）
∴
∵，
∴，∴-------（16分）
點評：本題主要考查直線與圓的方程的求解，考查向量在幾何中的應用等基礎知識，考查運算求解能力，考查數形結合思想，屬于中檔題．