Trong mặt phẳng với hệ toạ độ \(Oxy\), cho đường tròn \(\left( C \right):{x^2} + {y^2} + 2x - 8y - 8 = 0\). Viết phương trình đường thẳng song song với đường thẳng \(d:3x + 4y - 2 = 0\) và cắt đường tròn theo một dây cung có độ dài bằng \(6\).
Trả lời bởi giáo viên
Gọi \(\Delta \) là đường thẳng song song với \(d\) nên \(\Delta \) có dạng \(3x + 4y + c = 0\left( {c \ne - 2} \right)\)
\(\Delta \) cắt \(\left( C \right)\) tại \(A,B\) nên \(AB = 6\).
Gọi \(H\) là trung điểm của \(AB\) thì \(AH = \dfrac{{AB}}{2} = \dfrac{6}{2} = 3\)
Tam giác \(IAH\) vuông tại \(H\) nên \(IH = \sqrt {I{A^2} - A{H^2}} = \sqrt {{5^2} - {3^2}} = 4\)
Mà \(IH = d\left( {I,\Delta } \right) \Rightarrow 4 = \dfrac{{\left| {3.\left( { - 1} \right) + 4.4 + c} \right|}}{{\sqrt {{3^2} + {4^2}} }}\)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow 4 = \dfrac{{\left| {13 + c} \right|}}{5} \Leftrightarrow \left| {13 + c} \right| = 20\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}13 + c = 20\\13 + c = - 20\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}c = 7\\c = - 33\end{array} \right.\left( {TM} \right)\end{array}\)
Vậy có hai đường thẳng cần tìm là: \({\Delta _1}:3x + 4y + 7 = 0\) và \({\Delta _2}:3x + 4y - 33= 0\)
Hướng dẫn giải:
- Viết dạng của đường thẳng \(\Delta\) sử dụng điều kiện \(\Delta//d\).
- Viết công thức tính \(d\left( {I,\Delta} \right)\) và sử dụng công thức \({d^2} + \dfrac{{A{B^2}}}{4} = {R^2}\).