(本題滿分15分)已知圓,一動直線l與圓相交于、兩點,中點,l與直線m相交于.

(Ⅰ)求證:當lm垂直時,l必過圓心;

(Ⅱ)當時,求直線l的方程;

(Ⅲ)探索是否與直線l的傾斜角 

有關,若無關,請求出其值;若有關,

請說明理由.

 解:(Ⅰ)lm垂直,且,又,

所以當lm垂直時,l必過圓心.…………………………………………………………4分

(Ⅱ)①當直線與x軸垂直時, 易知符合題意………………………………………5分

②當直線與x軸不垂直時, 設直線的方程為,即,

因為,所以,則由,得………9分

 直線. 從而所求的直線的方程為……10分

(Ⅲ)因為CM⊥MN, …12分

與x軸垂直時,易得,則,又,

…………………………………………………………………13分

的斜率存在時,設直線的方程為,

則由,得),則…………14分

= …………………………………………15分

綜上,與直線l的斜率無關,且.……………………………16分

另解1:①當與x軸垂直時,易得,又,

……………………………………11分

②當的斜率存在時,設直線的方程為,代入圓的方程得

,則,

,即),則……………13分

又由,得), 則………14分

……………15分

綜上,與直線l的斜率無關,且.……………………………16分

另解2:連結并延長交于點,連結,由(Ⅰ)知,又,

四點都在以為直徑的圓上,由相交弦定理得:

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(Ⅱ)當時,求函數(shù)的最大值;

(Ⅲ)當,且時,證明:

 

 

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