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圆C过点(0,-1),圆心在y轴的正半轴上,且与圆(x-4)2+(y-4)2=9...

圆C过点(0,-1),圆心在y轴的正半轴上,且与圆(x-4)2+(y-4)2=9外切.
(Ⅰ)求圆C的方程;
(Ⅱ)直线l过点(0,2)交圆C于A、B两点,若坐标原点O在以AB为直径的圆内,求直线l的倾斜角α的取值范围.
(Ⅰ)设出圆的方程,利用圆C过点(0,-1),圆与圆(x-4)2+(y-4)2=9外切,建立方程,即可求圆C的方程; (Ⅱ)设直线l的方程为,求出以AB为直径的圆半径R,原点与l的距离d',利用原点O在以AB为直径的圆内,可得d'<R,从而可求直线l的倾斜角α的取值范围. 【解析】 (Ⅰ)圆C的圆心在y轴的正半轴上,故可设方程为x2+(y-b)2=r2,b>0,r>0 由条件知 (-1-b)2=r2(1) ∵圆与圆(x-4)2+(y-4)2=9外切,∴两个圆心间的距离等于两个半径之和, ∴(0-4)2+(b-4)2=(r+3)2(2) 由(1)(2)解得b=1,r=2 从而圆C的方程为x2+(y-1)2=4; (Ⅱ)设直线l的方程为y=kx+2,即kx-y+2=0 ∵C与l的距离d=,∴以AB为直径的圆半径R== ∵原点O在以AB为直径的圆内,原点与l的距离d'= ∴d'<R,即< ∴k<-或k>. 斜率不存在时也成立 ∴直线l的倾斜角α的取值范围为(arctan,π-arctan).
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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