已知圓C過點P(1,1),且與圓(x+3)2+(y+3)2=r2(r>0)關(guān)于直線x+y+3=0對稱.
(Ⅰ)求圓C的方程;
(Ⅱ)過點P作兩條直線分別與圓C相交于點A、B,且直線PA和直線PB的傾斜角互補,O為坐標原點,判斷直線OP與AB是否平行,并請說明理由.
解:(1)依題意,可設(shè)圓C的方程為(x-a)
2+(y-b)
2=r
2,且a、b滿足方程組
,
由此解得a=b=0.又因為點P(1,1)在圓C上,所以,r
2=(1-a)
2+(1-b)
2=(1+0)
2+(1+0)
2=2.
故圓C的方程為x
2+y
2=2.
(2)由題意可知,直線PA和直線PB的斜率存在且互為相反數(shù),
故可設(shè)PA所在的直線方程為y-1=k(x-1),PB所在的直線方程為y-1=-k(x-1).
由
消去y,并整理得:(k
2+1)x
2+2k(1-k)x+(1-k)
2-2=0.①
設(shè)A(x
1,y
1),又已知P(1,1),則x
1、1為方程①的兩相異實數(shù)根,由根與系數(shù)的關(guān)系得
.同理,若設(shè)點B(x
2,y
2),則可得
.
于是
=
=1.
而直線OP的斜率也是1,且兩直線不重合,因此,直線OP與AB平行.
分析:(1) 設(shè)出對稱圓的方程,根據(jù)點和它關(guān)于直線(對稱軸)的對稱點與軸垂直且中點在軸上,求出圓心坐標,再把
圓經(jīng)過的點的坐標代入,可求半徑,從而得到圓C的方程.
(2)把PA所在的直線方程代入圓的方程,求得點A的坐標,同理求的B的坐標,據(jù)斜率公式求得AB斜率,將它和
直線OP的斜率作對比,斜率相同,且兩直線不重合,則得直線OP與AB平行.
點評:本題考查求一個圓關(guān)于直線的對稱圓的方程的方法,直線和圓相交的性質(zhì),判斷兩直線平行的方法,注意當兩直線斜率相等時,要檢驗在縱軸上的截距不相等,才能判斷這兩直線平行.