【題目】已知過點A(0,1)且斜率為k的直線l與圓C:(x﹣2)2+(y﹣3)2=1交于點M、N兩點.
(1)求k的取值范圍;
(2)若 =12,其中O為坐標(biāo)原點,求|MN|.

【答案】
(1)解:由題意可得,直線l的斜率存在,

設(shè)過點A(0,1)的直線方程:y=kx+1,即:kx﹣y+1=0.

由已知可得圓C的圓心C的坐標(biāo)(2,3),半徑R=1.

故由 =1,解得:k1= ,k2=

故當(dāng) <k< ,過點A(0,1)的直線與圓C:(x﹣2)2+(y﹣3)2=1相交于M,N兩點.


(2)解:設(shè)M(x1,y1);N(x2,y2),

由題意可得,經(jīng)過點M、N、A的直線方程為y=kx+1,代入圓C的方程(x﹣2)2+(y﹣3)2=1,

可得 (1+k2)x2﹣4(k+1)x+7=0,

∴x1+x2= ,x1x2=

∴y1y2=(kx1+1)(kx2+1)=k2x1x2+k(x1+x2)+1

= k2+k +1=

=x1x2+y1y2= =12,解得 k=1,

故直線l的方程為 y=x+1,即 x﹣y+1=0.

圓心C在直線l上,MN長即為圓的直徑.

所以|MN|=2.


【解析】(1)由題意可得,直線l的斜率存在,用點斜式求得直線l的方程,根據(jù)圓心到直線的距離等于半徑求得k的值,可得滿足條件的k的范圍.(2)由題意可得,經(jīng)過點M、N、A的直線方程為y=kx+1,根據(jù)直線和圓相交的弦長公式進(jìn)行求解.

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