已知直線l過點(diǎn)P(0,2),斜率為k,圓Q:x2+y2-12x+32=0.
(1)若直線l和圓相切,求直線l的方程;
(2)若直線l和圓交于A、B兩個(gè)不同的點(diǎn),問是否存在常數(shù)k,使得
OA
+
OB
PQ
共線?若存在,求出k的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
分析:(1)確定圓的圓心與半徑,設(shè)出直線方程,利用直線l和圓相切,建立方程,即可求得結(jié)論;
(2)將直線l的方程和圓的方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理,及
OA
+
OB
PQ
共線,結(jié)合根的判別式,可得結(jié)論.
解答:解:(1)將圓的方程化簡(jiǎn),得:(x-6)2+y2=4,圓心Q(6,0),半徑r=2.
設(shè)直線l的方程為:y=kx+2,故圓心到直線l的距離d=
|6k-0+2|
1+k2
=
|6k+2|
1+k2

因?yàn)橹本l和圓相切,故d=r,即
|6k+2|
1+k2
=2,解得k=0或k=-
3
4

所以,直線l的方程為y=2或3x+4y-8=0.
(2)將直線l的方程和圓的方程聯(lián)立,消y得:(1+k2)x2+4(k-3)x+36=0,
因?yàn)橹本l和圓相交,故△=[4(k-3)]2-4×36×(1+k2)>0,解得-
3
4
<k<0.
設(shè)A(x1,y1)、B(x2,y2),則有:x1+x2=-
4(k-3)
1+k2
;x1x2=
36
1+k2

而y1+y2=kx1+2+kx2+2=k(x1+x2)+4,
OA
+
OB
=(x1+x2,y1+y2),
PQ
=(6,-2).
因?yàn)?span id="of4zsgj" class="MathJye">
OA
+
OB
PQ
共線,所以-2×(x1+x2)=6×(y1+y2).
即(1+3k)(x1+x2)+12=0,代入得(1+3k)[-
4(k-3)
1+k2
]+12=0,解得k=-
3
4

又因?yàn)?
3
4
<k<0,所以沒有符合條件的常數(shù)k.
點(diǎn)評(píng):本題考查直線與圓的位置關(guān)系,考查向量知識(shí)的運(yùn)用,考查韋達(dá)定理,考查學(xué)生的計(jì)算能力,屬于中檔題.
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x+4y-4=0
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+
OB
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