已知圓C1:x2+y2+D1x+8y-8=0,圓C2:x2+y2+D2x-4y-2=0.
(1)若D1=2,D2=-4,求圓C1與圓C2的公共弦所在的直線l1的方程;
(2)在(1)的條件下,已知P(-3,m)是直線l1上一點,過點P分別作直線與圓C1、圓C2相切,切點為A、B,求證:|PA|=|PB|;
(3)將圓C1、圓C2的方程相減得一直線l2:(D1-D2)x+12y-6=0.Q是直線l2上,且在圓C1、圓C2外部的任意一點.過點Q分別作直線QM、QN與圓C1、圓C2相切,切點為M、N,試探究|QM|與|QN|的關(guān)系,并說明理由.
【答案】
分析:(1)對兩圓的方程作差即可得出兩圓的公共弦所在的直線方程.
(2)求出兩個圓的圓心坐標與半徑,求出兩個切線長即可證明結(jié)果.
(3)求出兩個圓的圓心坐標與半徑,利用切線長與半徑的垂直關(guān)系,比較|QM|與|QN|的關(guān)系.
解答:解:(1)由題意,∵D
1=2,D
2=-4,
∴圓C
1:x
2+y
2+2x+8y-8=0,圓C
2:x
2+y
2-4x-4y-2=0相交,
∴兩圓的方程作差得6x+12y-6=0,
即公式弦所在直線方程為x+2y-1=0.
(2)P(-3,m)是直線l
1上一點,所以m=2
過點P分別作直線與圓C
1、圓C
2相切,切點為A、B,
圓C
1的圓心坐標(-1,-4),半徑為:5;
圓C
2的圓心坐標(2,2),半徑為:
.
所以PA
2=(-1+3)
2+(-4-2)
2-25=15.
PB
2=(2+3)
2+(2-2)
2-10=15.
所以|PA|=|PB|;
(3)圓C
1x
2+y
2+D
1x+8y-8=0,圓心坐標(
,-4),半徑為:
;
圓C
2:x
2+y
2+D
2x-4y-2=0,圓心坐標(
,2),半徑為:
.
直線l
2:(D
1-D
2)x+12y-6=0.Q是直線l
2上,設Q(
),
|QM|
2=
與|QN|
2=
,
|QM|
2-|QN|
2=
,
當
時,|QM|=|QN|,
當
時,|QM|>|QN|,
當
時,|QM|<|QN|.
點評:本題考查圓的方程的綜合應用與圓的位置關(guān)系,考查發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力.