Câu hỏi
Trong mặt phẳng với hệ tọa độ \(Oxy\), phương trình đường thẳng \(d\) đi qua \(A\left( {1;\,\,2} \right)\) và cắt đường tròn \(\left( C \right)\) có phương trình \({\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y + 1} \right)^2} = 25\) theo một dây cung có độ dài \(l = 8\) là:
- A \(d:2 - y = 0\) hoặc \(d:3x + 4y + 5 = 0\)
- B \(d:y - 2 = 0\) hoặc \(d:4x - 3y + 5 = 0\)
- C \(d:y - 2 = 0\) hoặc \(d:3x - 4y + 5 = 0\)
- D \(d:y - 2 = 0\) hoặc \(d:3x + 4y + 5 = 0\)
Phương pháp giải:
+) \(d\) cắt đường tròn \(\left( C \right)\) theo dây cung có độ dài \(l\) nên khoảng cách từ tâm đường tròn đến \(d\) là\(h = \sqrt {{R^2} - {{\left( {\frac{l}{2}} \right)}^2}} .\)
Lời giải chi tiết:
Giả sử phương trình đường thẳng \(d\) cần tìm và đi qua điểm \(\left( {1;2} \right)\) là \(d:a\left( {x - 1} \right) + b\left( {y - 2} \right) = 0\)\( \Leftrightarrow ax + by - a - 2b = 0\,\,\,\,\left( {{a^2} + {b^2} > 0} \right)\)
Vì \(d\) cắt \(\left( C \right)\) theo dây cung có độ dài \(l = 8\) nên khoảng cách từ tâm \(I\left( {2; - 1} \right)\) của \(\left( C \right)\) đến \(d\) là:
\(IH = \sqrt {{R^2} - {{\left( {\frac{l}{2}} \right)}^2}} = \sqrt {25 - {4^2}} = 3.\)
\( \Rightarrow d\left( {I,d} \right) = \left| {\frac{{2a - b - a - 2b}}{{\sqrt {{a^2} + {b^2}} }}} \right| = 3\)\( \Leftrightarrow \left| {a - 3b} \right| = 3\sqrt {{a^2} + {b^2}} \)
\( \Leftrightarrow 8{a^2} + 6ab = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}a = 0\\a = - \frac{3}{4}b\end{array} \right.\)
+) \(a = 0\); chọn \(b = 1\) suy ra \(d:y - 2 = 0\)
+) \(a = 3;\,\,\,b = - 4\)\( \Rightarrow d:3x - 4y + 5 = 0\)
Chọn C.