已知直线2x-y+m=0和圆x^2+y^2=5,求m分别为何值时,满足下列条件

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/05 01:01:00
(1)直线和圆没有公共点
(2)直线和圆截得的弦长为2
(3)直线与圆相交,且交点处的半径互相垂直

  解:联解2x-y+m=0与x^2+y^2=5
(1)两者无公共点,其判别式▲<0
x^2+(2x-m)^2=5
x^2+4x^2-4mx+m^2-5=0
5x^2-4mx+m^2-5=0 (1)
5y^2-2my+m^2-5=0 (2)
▲=(4m)^2-4*5*(m^2-5)
=-4m^2+100
因,▲<0,即,4m^2>100,m^2>25,m^2-25>0
即,m^2>25
故m<-5 ,m>5直线2x-y+m=0与圆x^2+y^2=5无公共点。
(2)直线与圆截得弦长为2,即两者相交,有二个不等实根:
设两交点为:A(x1,y1),B(x2,y2)
由韦达定理得:
x1+x2=-4m/5
x1*x2=(m^2-5)/5
(x1-x2)^2=(x1+x2)^2-4x1*x2
=(-4m/5)^2-4*(m^2-5)/5
=16m^2/25-(4m^2+20)/5
=(100-4m^2)/25
故,(x1-x2)^2=(100-4m^2)/25
同理,由(2)式求得:
(y1-y2)^2=(400-16m^2)/25
弦长AB^2=(x1-x2)^2+(y1-y2)^2
即,(100-4m^2)/25+(400-16m^2)/25=4
500-20m^2=100
20m^2=400
m^2=20
m=±2*5^0.5
故,当m=±2根号5时,截得弦长AB为2
(3)此时弦长平方等于2r²=10
即,(x1-x2)^2+(y1-y2)^2=(100-4m^2)/25+(400-16m^2)/25=10
500-20m^2=250
20m^2=250
m^2=25/2
m==±5/2*2^0.5