已知圓x2+y2+8x-4y=0與以原點爲圓心的某圓關於直線y=kx+b對稱,

題目:

已知圓x2+y2+8x-4y=0與以原點爲圓心的某圓關於直線y=kx+b對稱,
(1)求k、b的值;
(2)若這時兩圓的交點爲A、B,求∠AOB的度數.

解答:

(1)圓x2+y2+8x-4y=0即 (x+4)2+(y-2)2=20,表示以M(-4,2)爲圓心,半徑等於2
5的圓.
由於另一個圓的圓心是原點O,OM的中點爲N(-2,1),OM的斜率K=
2
-4=-
1
2.
再由2個圓的圓心關於直線y=kx+b對稱,可得

k (-
1
2)=-1
1=-2k+b,解得 

k=2
b=5.
(2)由上可知,直線y=kx+b即y=2x+5,即2x-y+5=0,且此直線是公共弦所在的直線.
弦心距爲d=
|0-0+5|

5=
5,故cos
∠AOB
2=
d
r=
1
2,

∠AOB
2=60°
故∠AOB=120°.

試題解析:

(1)由題意可得,2個圓的圓心關於直線y=kx+b對稱,利用垂直以及線段的中點在軸上,解方程組求得k、b的值.
(2)公共弦所在的直線2x-y+5=0,利用點到直線的距離公式求出弦心距d,由cos

∠AOB
2
=
d
r
 求得
∠AOB
2
的值,
即可得到∠AOB的度數.

名師點評:

本題考點: 關於點、直線對稱的圓的方程;圓與圓的位置關係及其判定.
考點點評: 本題主要考查直線和圓的位置關係,點到直線的距離公式,兩點關於某直線對稱的性質,屬於中檔題.

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