Question

已知圓C以（3，-1）為圓心，5為半徑，過點S（0，4）作直線l與圓C交于A，B兩點．
（1）若AB=8，求直線l的方程；
（2）當直線l的斜率為-2時，在l上求一點P，使P到圓C的切線長等于PS；
（3）設AB的中點為N，試在平面上找一定點M，使MN的長為定值．

Answer 1

解：（1）圓的方程是（1分）
由條件可知：圓心C到直線l的距離為3．（3分）
當斜率不存在時，x=0符合條件； （4分）
當斜率存在時，根據點到直線的距離公式求得l的方程為8x+15y-60=0．
∴直線l方程是8x+15y-60=0或x=0．（6分）
（2）當l斜率為-2時，直線l方程為y=-2x+4，
根據題意，有x²+（y-4）²=（x-3）²+（y+1）²-25，（10分）
解之得．
∴點P的坐標為．（12分）
（3）根據直角三角形斜邊上的中線等于斜邊一半有：
定點M的坐標為，（16分）
分析：（1）當斜率不存在時，x=0符合條件； 當斜率存在時，設出直線的方程，再由圓心距的平方與弦長一半的平方等于半徑的平方求得圓心距，最后由點到直線的距離公式求得l的方程．
（2）當l斜率為-2時，直線l方程為y=-2x+4，有x²+（y-4）²=（x-3）²+（y+1）²-25，從而得到點P的坐標．
（3）由直角三角形斜邊上的中線等于斜邊一半可得．
點評：本題主要考查直線與圓的方程的應用，主要涉及了直線與圓相交時圓心距，半弦長與半徑的關系，切線及直角三角形的相關性質．