第一个问题:
设直线与圆的交点为坐标分别是(a,√3)、(b,√3).
将y=√3代入给定的圆的方程中,得:x^2+3-2x+F=0,即:x^2-2x+3+F=0.
显然,a、b是方程:x^2-2x+3+F=0的两根,由韦达定理,有:
a+b=2,且ab=3+F.
依题意,有:|a-b|=2√2,∴a^2-2ab+b^2=8,∴(a+b)^2-4ab=8,
∴2^2-4(3+F)=8,∴1-(3+F)=2,∴F=-4.
∴满足条件的圆的方程是:x^2+y^2-2x-4=0,即:(x-1)^2+y^2=5.
第二个问题:
令直线y=2x+m与圆x^2+y^2-2x-4=0的交点为A(c,2c+m)、B(d,2d+m).
得:OA的斜率=(2c+m)/c,OB的斜率=(2d+m)/d.
∵OA⊥OB,∴[(2c+m)/c][(2d+m)/d]=-1,
∴[4cd+2m(c+d)+m^2]/(cd)=-1,∴4+[2m(c+d)+m^2]/(cd)=-1,
∴[2m(c+d)+m^2]/(cd)=-5.
将y=2x+m代入x^2+y^2-2x-4=0中,得:x^2+(2x+m)^2-2x-4=0,
∴5x^2+(4m-2)x+m^2-4=0.
显然,c、d是方程:5x^2+(4m-2)x+m^2-4=0的根,由韦达定理,有:
c+d=(2-m)/5,且cd=(m^2-4)/5.代入[2m(c+d)+m^2]/(cd)=-5中,得:
{2m[(2-m)/5]+m^2}/[(m^2-4)/5]=-5,
∴[2m(2-m)+5m^2]=-5(m^2-4),∴4m-2m^2+5m^2=-5m^2+20,
∴8m^2+4m-20=0,∴2m^2+m-5=0,
∴m=[-1±√(1+4×2×5)]/4=(-1±√41)/4.
即满足条件的m的值有两个,分别为:(-1+√41)/4、(-1-√41)/4.