已知圆C:x^2+y^2-2x+4y-4=0.是否存在斜率为k的直线L,使L被圆c截得的弦AB为直

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  • ⊙C:x²+y²-2x+4y-4=(x-1)²/3²+(y+2)²/3²=1.

    也就是说⊙C的圆心C的坐标为:C(1,-2),而⊙C的半径r=3.

    假设存在这么一条直线L:y=x+b交⊙C于A、B,AB为直径的圆过原点,那么直线L的垂线y=-x与L的交点就是所求圆的圆心D.

    而若要满足这个条件,D就是AB的中点,在⊙D中:OD=DA=DB=R.

    把直线L代入⊙C:x²+y²-2x+4y-4=x²+(x+b)²-2x+4(x+b)-4=2x²+(2b+2)x+4b-4=0.

    根据韦达定理:x1·x2=2b-2;D点的横坐标x=x1+x2=-b-1,y=y1+y2=(x1+b)+(x2+b)=x1+x2+2b=b-1.

    AB²=(x1-x2)²+(y1-y2)²=(x1+x2)²-4x1·x2+(y1+y2)²-4y1·y2=(b+1)²-8b-8+(b-1)²-4[x1·x2+b(x1+x2)+b²]=b²+2b+1-8b-8+b²-2b+1-4b+8=2b²-12b+10.

    OD²=(b+1)²+(b-1)²=2b²+2

    ∵AB=2OD,∴AB²=4OD².

    也就是说2b²-12b+10=8b²+8,解之:b=(-3±2√3)/3.

    即L的方程为y=x-1-(2√3)/3或y=x+(2√3)/3-1.