已知圆C过点P(1,1)且与圆M:(x+2)2+(y+2)2=r2(r>0)关于直线x+y+2=0对称,作斜率为1的直线

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  • 解题思路:(1)设圆心C的坐标为(a,b),由圆M的方程找出M的坐标,根据圆C与圆M关于直线x+y+2=0对称,利用线段中点坐标公式表示出线段MC的中点坐标,代入直线x+y+2=0中,得到关于a与b的方程,记作①,再求出直线x+y+2=0的斜率,根据两直线垂直时斜率的乘积为-1,求出直线MC的斜率,根据M和C的坐标列出关于a与b的令一个方程,记作②,联立①②组成方程组,求出方程组的解集得到a与b的值,确定出点C的坐标,由圆C经过P,利用两点间的距离公式求出|CP|的长,即为圆C的半径,由圆心和半径写出圆C的标准方程即可;

    (2)设直线AB的方程为y=x+m,并设出A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线AB与圆C的方程,消去y后得到关于x的一元二次方程,利用韦达定理表示出x1+x2与x1x2,由P,A及B的坐标,利用求直线斜率的方法表示出kPA+kPB,将其中的y1与y2分别换为x1+m,x2+m,整理化简后得到其中为0,可得∠APB的平分线为垂直于x轴的直线,由P的横坐标为1,得到三角形内切圆的圆心必然在直线x=1上,得证;

    (3)由∠APB=60°,得到直线BP的倾斜角,根据直线倾斜角与斜率的关系得到直线BP的斜率,由(2)中两斜率之和为0,求出直线AP的斜率,可得出直线AP的方程,利用点到直线的距离公式求出圆心到直线AP的距离,即为弦心距,由圆的半径,弦心距,利用勾股定理求出弦长的一半,即可得到AP的长,同理求出PB的长,由PA,PB及sin∠APB的值,利用三角形的面积公式即可求出三角形APB的面积.

    (1)设圆心C(a,b),由题意得到圆M坐标为(-2,-2),

    又圆C与圆M关于直线x+y+2=0对称,

    ∴[a−2/2]+[b−2/2]+2=0①,…(2分)

    又直线x+y+2=0的斜率为-1,

    ∴直线CM的斜率为1,即[b+2/a+2]=1②,

    联立①②解得:a=b=0,

    ∴圆心C坐标为(0,0),又P(1,1)在圆C上,

    半径r2=(0-1)2+(0-1)2=2,

    ∴圆C的方程为x2+y2=2…(4分)

    (2)设直线AB的方程为:y=x+m,A(x1,y1),B(x2,y2),

    x2+y2=2

    y=x+m,消去y得:2x2+2mx+m2-2=0,

    ∴x1+x2=-m,x1x2=

    m2−2

    2,

    ∴kPA+kPB=

    y1−1

    x1−1+

    y2−1

    x2−1=

    x1−1+m

    x1−1+

    x2−1+m

    x2−1

    =2+

    m

    x1−1+

    m

    x2−1=2+

    m(x1+x2−2)

    x1x2−(x1+x2)+1

    =2+

    m(−m−2)

    m2−2

    2+m+1=2−

    点评:

    本题考点: 正弦定理;点到直线的距离公式;圆的标准方程.

    考点点评: 此题考查了关于直线对称的圆的方程,直线与圆相交的性质,韦达定理,垂径定理,勾股定理,关于直线对称的直线方程,直线的点斜式方程,三角形的面积公式,以及特殊角的三角函数值,是一道综合性较强的题,要求学生掌握知识要灵活全面.