题目
已知直线x-my+1=0与⊙C:(x-1)2+y2=4交于A,B两点,写出满足“△ABC面积为(8)/(5)”的m的一个值 ____ .
已知直线x-my+1=0与⊙C:(x-1)2+y2=4交于A,B两点,写出满足“△ABC面积为$\frac{8}{5}$”的m的一个值 ____ .
题目解答
答案
解:由圆C:(x-1)2+y2=4,可得圆心坐标为C(1,0),半径为r=2,
因为△ABC的面积为$\frac{8}{5}$,可得S△ABC=$\frac{1}{2}$×2×2×sin∠ACB=$\frac{8}{5}$,
解得sin∠ACB=$\frac{4}{5}$,设$\frac{1}{2}$∠ACB=θ所以∴2sinθcosθ=$\frac{4}{5}$,
可得$\frac{2sinθcosθ}{si{n}^{2}θ+co{s}^{2}θ}$=$\frac{4}{5}$,∴$\frac{2tanθ}{ta{n}^{2}θ+1}$=$\frac{4}{5}$,∴tanθ=$\frac{1}{2}$或tanθ=2,
∴cosθ=$\frac{2}{\sqrt{5}}$或cosθ=$\frac{1}{\sqrt{5}}$,
∴圆心眼到直线x-my+1=0的距离d=$\frac{4}{\sqrt{5}}$或$\frac{2}{\sqrt{5}}$,
∴$\frac{2}{\sqrt{1+{m}^{2}}}$=$\frac{4}{\sqrt{5}}$或$\frac{2}{\sqrt{1+{m}^{2}}}$=$\frac{2}{\sqrt{5}}$,
解得m=±$\frac{1}{2}$或m=±2.
故答案为:2(或-2或$\frac{1}{2}$或-$\frac{1}{2}$).
因为△ABC的面积为$\frac{8}{5}$,可得S△ABC=$\frac{1}{2}$×2×2×sin∠ACB=$\frac{8}{5}$,
解得sin∠ACB=$\frac{4}{5}$,设$\frac{1}{2}$∠ACB=θ所以∴2sinθcosθ=$\frac{4}{5}$,
可得$\frac{2sinθcosθ}{si{n}^{2}θ+co{s}^{2}θ}$=$\frac{4}{5}$,∴$\frac{2tanθ}{ta{n}^{2}θ+1}$=$\frac{4}{5}$,∴tanθ=$\frac{1}{2}$或tanθ=2,
∴cosθ=$\frac{2}{\sqrt{5}}$或cosθ=$\frac{1}{\sqrt{5}}$,
∴圆心眼到直线x-my+1=0的距离d=$\frac{4}{\sqrt{5}}$或$\frac{2}{\sqrt{5}}$,
∴$\frac{2}{\sqrt{1+{m}^{2}}}$=$\frac{4}{\sqrt{5}}$或$\frac{2}{\sqrt{1+{m}^{2}}}$=$\frac{2}{\sqrt{5}}$,
解得m=±$\frac{1}{2}$或m=±2.
故答案为:2(或-2或$\frac{1}{2}$或-$\frac{1}{2}$).
解析
步骤 1:确定圆心和半径
圆C的方程为(x-1)^{2}+y^{2}=4,圆心坐标为C(1,0),半径为r=2。
步骤 2:计算△ABC的面积
△ABC的面积为$\frac{8}{5}$,可得S_△ABC=$\frac{1}{2}$×2×2×sin∠ACB=$\frac{8}{5}$,解得sin∠ACB=$\frac{4}{5}$。
步骤 3:计算∠ACB的一半
设$\frac{1}{2}$∠ACB=θ,所以2sinθcosθ=$\frac{4}{5}$,可得$\frac{2sinθcosθ}{si{n}^{2}θ+co{s}^{2}θ}$=$\frac{4}{5}$,解得tanθ=$\frac{1}{2}$或tanθ=2,所以cosθ=$\frac{2}{\sqrt{5}}$或cosθ=$\frac{1}{\sqrt{5}}$。
步骤 4:计算圆心到直线的距离
圆心到直线x-my+1=0的距离d=$\frac{4}{\sqrt{5}}$或$\frac{2}{\sqrt{5}}$,所以$\frac{2}{\sqrt{1+{m}^{2}}}$=$\frac{4}{\sqrt{5}}$或$\frac{2}{\sqrt{1+{m}^{2}}}$=$\frac{2}{\sqrt{5}}$,解得m=±$\frac{1}{2}$或m=±2。
圆C的方程为(x-1)^{2}+y^{2}=4,圆心坐标为C(1,0),半径为r=2。
步骤 2:计算△ABC的面积
△ABC的面积为$\frac{8}{5}$,可得S_△ABC=$\frac{1}{2}$×2×2×sin∠ACB=$\frac{8}{5}$,解得sin∠ACB=$\frac{4}{5}$。
步骤 3:计算∠ACB的一半
设$\frac{1}{2}$∠ACB=θ,所以2sinθcosθ=$\frac{4}{5}$,可得$\frac{2sinθcosθ}{si{n}^{2}θ+co{s}^{2}θ}$=$\frac{4}{5}$,解得tanθ=$\frac{1}{2}$或tanθ=2,所以cosθ=$\frac{2}{\sqrt{5}}$或cosθ=$\frac{1}{\sqrt{5}}$。
步骤 4:计算圆心到直线的距离
圆心到直线x-my+1=0的距离d=$\frac{4}{\sqrt{5}}$或$\frac{2}{\sqrt{5}}$,所以$\frac{2}{\sqrt{1+{m}^{2}}}$=$\frac{4}{\sqrt{5}}$或$\frac{2}{\sqrt{1+{m}^{2}}}$=$\frac{2}{\sqrt{5}}$,解得m=±$\frac{1}{2}$或m=±2。