已知圆C:x2+y2-2x-2y+1=0,直线l:y=kx,且l与C相交于P、Q两点,点M(0,b),且MP⊥MQ.(Ⅰ)当b=1时
已知圆C:x2+y2-2x-2y+1=0,直线l:y=kx,且l与C相交于P、Q两点,点M(0,b),且MP⊥MQ.(Ⅰ)当b=1时,求k的值;(Ⅱ)当b∈(1,32),...
已知圆C:x2+y2-2x-2y+1=0,直线l:y=kx,且l与C相交于P、Q两点,点M(0,b),且MP⊥MQ.(Ⅰ)当b=1时,求k的值;(Ⅱ)当b∈(1,32),求k的取值范围.
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(Ⅰ)圆C:(x-1)2+(y-1)2=1,当b=1时,点M(0,b)在圆C上,
当且仅当直线l经过圆心C时,满足MP⊥MQ.…(2分)
∵圆心C的坐标为(1,1),∴k=1.…(4分)
(Ⅱ)由
,消去y得:(1+k2)x2-2(1+k)x+1=0.①
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
∴x1+x2=
,x1x2=
.…(6分)
∵MP⊥MQ,∴
?
=0.
∴(x1,y1-b)?(x2,y2-b)=0,即 x1x2+(y1-b)(y2-b)=0.
∵y1=kx1,y2=kx2,
∴(kx1-b)(kx2-b)+x1x2=0,即(1+k2)x1x2?kb(x1+x2)+b2=0.…(8分)
∴(1+k2)?
?kb?
+b2=0,即
=
=b+
.
令f(b)=b+
当且仅当直线l经过圆心C时,满足MP⊥MQ.…(2分)
∵圆心C的坐标为(1,1),∴k=1.…(4分)
(Ⅱ)由
|
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
∴x1+x2=
2(1+k) |
1+k2 |
1 |
1+k2 |
∵MP⊥MQ,∴
MP |
MQ |
∴(x1,y1-b)?(x2,y2-b)=0,即 x1x2+(y1-b)(y2-b)=0.
∵y1=kx1,y2=kx2,
∴(kx1-b)(kx2-b)+x1x2=0,即(1+k2)x1x2?kb(x1+x2)+b2=0.…(8分)
∴(1+k2)?
1 |
1+k2 |
2(1+k) |
1+k2 |
2k(1+k) |
1+k2 |
b2+1 |
b |
1 |
b |
令f(b)=b+