Question

（2012•江蘇一模）如圖，在平面直角坐標系xOy中，已知圓C1：(x+1)2+y2=1，圓C2：(x-3)2+(y-4)2=1．
（1）若過點C₁（-1，0）的直線l被圓C₂截得的弦長為

6

5

，求直線l的方程；
（2）設動圓C同時平分圓C₁的周長、圓C₂的周長．
①證明：動圓圓心C在一條定直線上運動；
②動圓C是否經過定點？若經過，求出定點的坐標；若不經過，請說明理由．

Answer 1

分析：（1）設過直線l方程：y=k（x+1），根據垂直于弦的直徑的性質，結合點到直線的距離公式列式，可解出k的值，從而得到直線l的方程；
（2）①由題意，圓心C到C₁、C₂兩點的距離相等，由此結合兩點間的距離公式建立關系式，化簡整理得x+y-3=0，即為所求定直線方程；
②根據題意設C（m，3-m），得到圓C方程關于參數m的一般方程形式，由此可得動圓C經過圓x²+y²-6y-2=0與直線x-y+1=0的交點，最后聯解方程組，即可得到動圓C經過的定點坐標．

解答：解：（1）設過點C₁（-1，0）的直線l方程：y=k（x+1），化成一般式kx-y+k=0
∵直線l被圓C₂截得的弦長為

6

5

，
∴點C₂（3，4）到直線l的距離為d=

|3k-4+k|

k2+1

=

1-( 3 5 )2

，
解之得k=

4

3

或

3

4

由此可得直線l的方程為：4x-3y+4=0或3x-4y+3=0．
（2）①設圓心C（x，y），由題意，得CC₁=CC₂，
即

(x+1)2+y2

=

(x-3)2+(y-4)2

，
化簡整理，得x+y-3=0，
即動圓圓心C在定直線x+y-3=0上運動．
②設圓C過定點，設C（m，3-m），
則動圓C的半徑為

1+CC12

=

1+(m+1)2+(3-m)2

，
于是動圓C的方程為（x-m）²+（y-3+m）²=1+（m+1）²+（3-m）²，
整理，得x²+y²-6y-2-2m（x-y+1）=0，
由

x-y+1=0 x2+y2-6y-2=0

得

x=1+ 3 2 2 y=2+ 3 2 2

或

x=1- 3 2 2 y=2- 3 2 2

所以動圓C經過定點，其坐標為(1-

3

2

2

，2-

3

2

2

)，(1+

3

2

2

，2+

3

2

2

)．

點評：本題求被定圓截得定長的弦所在直線方程，并探索動圓圓心在定直線上的問題．考查了直線與圓的方程、直線與圓和圓與圓的位置關系，考查學生運算能力．