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【题目】已知圆,直线.

(1)证明:对任意实数,直线恒过定点且与圆交于两个不同点;

(2)求直线被圆截得的弦长最小时的方程.

【答案】(1)见解析;(2)

【解析】

(1)先化简直线方程:将m分离出来,列出方程组求出定点的坐标,判断出定点与圆的位置关系,可得到直线l与圆的位置关系;

(2)当直线l垂直于CD时被截得的弦长最短,求出CD的斜率,由直线垂直的条件求出直线l的斜率,结合定点的坐标求出直线l的方程.

(1)直线可化为

解得所以直线恒过点而点在圆内,

所以对任意实数,直线恒过点且与圆交于两个不同点.

(2)由(1)得,直线恒过圆内的定点设过点的弦长为,过圆心向直线作垂线,垂足为弦的中点弦长最短,则最大,而当且仅当重合时取等号,此时弦所在的直线与垂直,又过点

所以,当直线被圆截得的弦长最小时,弦所在的直线方程为.

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