题目
已知圆C:x2+(y-2)2=5,直线l:mx-y+1=0. (1)求证:对m∈R,直线l与圆C总有两个不同交点; (2)若圆C与直线相交于点A和点B,求弦AB的中点M的轨迹方程.
答案: (1)证明:法一:直线系l:mx-y+1=0恒过定点(0,1),且点(0,1)在圆C:x2+(y-2)2=5内部,所以对m∈R,直线l与圆C总有两个不同交点.--------3分 法二:直线方程与圆的方程联立,消去y得(m2+1)x2-2mx-4=0, ∵Δ=4m2+16(m2+1)=20m2+16>0,∴对m∈R,直线l与圆C总有两个不同交点. 法三:圆心到直线的距离d==≤1<,所以对m∈R,直线l与圆C总有两个不同交点. (2)解:设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x,y),- 由方程(m2+1)x2-2mx-4=0,得x1+x2=, ∴x=,由mx-y+1=0,得m=, 代入x=,得x[()2+1]=, 化简得x2+(y-)2=.