[B級 能力提升練]
一、填空題
1.(2014·北京高考改編)已知圓C:(x-3)2+(y-4)2=1和兩點A(-m,0),B(m,0)(m>0).若圓C上存在點P,使得APB=90°,則m的最大值為________.
[解析] 根據(jù)題意,畫出示意圖,如圖所示,則圓心C的坐標為(3,4),半徑r=1,且|AB|=2m.因為APB=90°,連接OP,易知|OP|=|AB|=m.要求m的最大值,即求圓C上的點P到原點O的最大距離.因為|OC|==5,所以|OP|max=|OC|+r=6,即m的最大值為6.
[答案] 6
2.(2014·揚州質(zhì)檢)若O:x2+y2=5與O1:(x-m)2+y2=20(mR)相交于A、B兩點,且兩圓在點A處的切線互相垂直,則線段AB的長度是________.
[解析] 由題意O1與O在A處的切線互相垂直,
則兩切線分別過另一圓的圓心,
所以O(shè)1AOA.
又|OA|=,|O1A|=2,
|OO1|=5,
又A、B關(guān)于OO1對稱,
所以AB為RtOAO1斜邊上高的2倍,
|AB|=2×=4.
[答案] 4
二、解答題
3.已知平面直角坐標系xOy中O是坐標原點,A(6,2),B(8,0),圓C是OAB的外接圓,過點(2,6)的直線l被圓C所截得的弦長為4.
(1)求圓C的方程及直線l的方程;
(2)設(shè)圓N的方程為(x-4-7cos θ)2+(y-7sin θ)2=1(θR),過圓N上任意一點P作圓C的兩條切線PE,PF,切點為E,F(xiàn),求·的最大值.
[解] (1)因為A(6,2),B(8,0),所以O(shè)AB為以O(shè)B為斜邊的直角三角形,所以圓C的方程為(x-4)2+y2=16.
當直線l的斜率不存在時,l:x=2,被圓C截得的弦長為4,所以l:x=2符合題意.
當直線l的斜率存在時,設(shè)l:y-6=k(x-2),即kx-y+6-2k=0.
因為被圓C截得弦長為4,所以圓心C到直線的距離為2.
所以=2,解得k=-,所以l:y-6=-(x-2),即4x+3y-26=0.
綜上,直線l的方程為x=2或4x+3y-26=0.
(2)因為圓心N(4+7cos θ,7sin θ),若設(shè)N(x,y),則所以(x-4)2+y2=49.
即圓心N在以(4,0)為圓心,7為半徑的圓周上運動.
如圖,設(shè)ECF=2α,則·=||·||·cos 2α=16cos 2α=32cos2α-16.
在RtPCF中,cos α==.由圓的幾何性質(zhì)得NC+1≥PC≥NC-1=7-1=6,所以≤cos α≤.由此可得·≤-,則·的最大值為-.