已知圆x^+y^-6x-8y+21=0和直线kx-y-4k+3=0,当直线被圆截得的弦最短时,最短弦长是多少?

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  • 根据直线方程可以看出,斜率必然存在而且直线恒过A(4,3),是一个直线系;圆心O为(3,4)

    设弦长为L,半径为r,圆心到弦的距离为d,则有r的平方=d的平方+(L/2)的平方

    由于半径r=2是定值,根据上式当d最大时弦长最短

    因为直角三角形中斜边大于直角边,所以当直线不与圆心和(4,3)连线OA垂直时,d总小于圆心到(4,3)距离

    所以当且仅当d取圆心到(4,3)距离,即d=√2时,弦长最短,此时k=1

    r的平方=d的平方+(L/2)的平方,所以最短弦长为2√2