已知圆C以C(t,2t)(t∈R,t≠0)为圆心且经过原点O.

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  • 解题思路:(I)利用圆的标准方程写出圆的方程,根据线段的中垂线的性质判断出C,H,O三点共线,利用两点连线的斜率公式求出直线OC的斜率,列出关于t的方程,求出t的值.通过圆心到直线的距离与圆半径的大小的比较,判断出直线与圆的关系是否相交.

    (II)求出点B关于直线x+y+2=0的对称点,将已知问题转化为对称点到圆上的最小值问题,根据圆的几何条件,圆外的点到圆上的点的最小值等于该点到圆心的距离减去半径.

    由题知,圆C方程为(x-t)2+(y-

    2

    t)2=t2+

    4

    t2,

    化简得x2-2tx+y2-

    4

    ty=0

    (Ⅰ)∵|OM|=|ON|,则原点O在MN的中垂线上,

    设MN的中点为H,则CH⊥MN.

    ∴C,H,O三点共线,

    则直线OC的斜率k=

    2

    t

    t=

    2

    t2=

    1

    2⇒t=2或t=-2,

    知圆心C(2,1)或C(-2,-1),

    所以圆方程为(x-2)2+(y-1)2=5或(x+2)2+(y+1)2=5,

    由于当圆方程为(x+2)2+(y+1)2=5时,

    直线2x+y-4=0到圆心的距离d>r,不满足直线和圆相交,故舍去.

    ∴圆C方程为(x-2)2+(y-1)2=5.

    (Ⅱ) 点B(0,2)关于直线x+y+2=0的对称点为B′(-4,-2),

    则|PB|+|PQ|=|PB′|+|PQ|≥|B′Q|,

    又B′到圆上点Q的最短距离为|B/C|-r=

    (-6)2+32-

    5=3

    5-

    5=2

    5,

    所以|PB|+|PQ|的最小值为2

    5,

    直线B′C的方程为y=

    1

    2x,

    则直线B′C与直线x+y+2=0的交点P的坐标为(-

    4

    3,-

    2

    3).

    点评:

    本题考点: ["直线和圆的方程的应用","圆的标准方程"]

    考点点评: 求圆的方程一般利用的方法是待定系数法;解决直线与圆的有关的问题常利用圆的一些几何意义:常需要解圆心距、弦长的一半、圆的半径构成的直角三角形;圆外的点到圆上的最值常求出点到圆心的距离加上或减去圆的半径.