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  • 在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓x2+y2-12x+32=0的圓心為Q,過點(diǎn)P(0,2)且斜率為k的直線l與圓Q相交于不同的兩點(diǎn)A,B. (Ⅰ)求圓Q的面積; (Ⅱ)求k的取值范圍; (Ⅲ)是否存在常數(shù)k,使

    在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓x2+y2-12x+32=0的圓心為Q,過點(diǎn)P(0,2)且斜率為k的直線l與圓Q相交于不同的兩點(diǎn)A,B.
    (Ⅰ)求圓Q的面積;
    (Ⅱ)求k的取值范圍;
    (Ⅲ)是否存在常數(shù)k,使得向量
    OA
    +
    OB
    PQ
    共線?如果存在,求k的值;如果不存在,請說明理由.
    數(shù)學(xué)人氣:507 ℃時間:2019-08-21 17:45:27
    優(yōu)質(zhì)解答
    (Ⅰ)圓的方程可化為(x-6)2+y2=4,可得圓心為Q(6,0),半徑為2,故圓的面積為4π.
    (Ⅱ)設(shè)直線l的方程為y=kx+2,將直線方程代入圓方程得x2+(kx+2)2-12x+32=0,
    整理得(1+k2)x2+4(k-3)x+36=0.?、?br />直線與圓交于兩個不同的點(diǎn)A,B等價于△=[4(k-3)]2-4×36(1+k2)=42(-8k2-6k)>0,
    解得-
    3
    4
    <k<0
    ,即k的取值范圍為(-
    3
    4
      ,0)

    (Ⅲ)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則
    OA
    +
    OB
    =(x1+x2y1+y2)
    ,由方程①得,
    x1+x2=-
    4(k-3)
    1+k2
    ②,又y1+y2=k(x1+x2)+4 ③,而P(0,2),Q(6,0),
    PQ
    =(6,-2)

    所以,
    OA
    +
    OB
    PQ
    共線等價于-2(x1+x2)=6(y1+y2),將②③代入上式,解得k=-
    3
    4

    由(Ⅱ)知k∈(-
    3
    4
    ,0)
    ,故沒有符合題意的常數(shù)k.
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