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已知直线l:y=kx+1,圆C:(x-1) 2 +(y+1) 2 =12.(1)试证明:不论k为何实数,直线l和圆C总有两个交
已知直线l:y=kx+1,圆C:(x-1) 2 +(y+1) 2 =12.(1)试证明:不论k为何实数,直线l和圆C总有两个交
2025-05-09 16:43:40
推荐回答(1个)
回答1:
(1)由
y=kx+1
(x-1
)
2
+(
y+1)
2
=12
,消去y得到(k
2
+1)x
2
-(2-4k)x-7=0,
∵△=(2-4k)
2
+28k
2
+28>0,
∴不论k为何实数,直线l和圆C总有两个交点;
(2)设直线与圆相交于A(x
1
,y
1
),B(x
2
,y
2
),
则直线l被圆C截得的弦长|AB|=
1+
k
2
|x
1
-x
2
|=2
8-4k+11
k
2
1+
k
2
=2
11-
4k+3
1+
k
2
,
令t=
4k+3
1+
k
2
,则有tk
2
-4k+(t-3)=0,
当t=0时,k=-
3
4
;
当t≠0时,由k∈R,得到△=16-4t(t-3)≥0,
解得:-1≤t≤4,且t≠0,
则t=
4k+3
1+
k
2
的最大值为4,此时|AB|最小值为2
7
,
则直线l被圆C截得的最短弦长为2
7
.
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