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(本小题满分15分)

如图所示,已知圆交x轴分别于A,B两点,交y轴的负半轴于点M,过点M作圆E的弦MN.

(1)若弦MN所在直线的斜率为2,求弦MN的长;

(2)若弦MN的中点恰好落在x轴上,求弦MN所在直线的方程;

(3)设弦MN上一点P(不含端点)满足成等比数列(其中O为坐标原点),试探求的取值范围.

解:(1)在圆E的方程中令x=0,得M(0,-1),又,

所以弦MN所在直线的方程为,即

∵圆心到直线MN的距离为,且,∴

(2)因为,所以,代入圆E的方程中得.      

M(0,-1), 得直线MN的方程为

易得,设,

则由,得,化简得    ①

由题意知点P在圆E内,所以,结合①,得,解得.从而=

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