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已知点P(2,-1).

(1)求过P点且与原点距离为2的直线l的方程;

(2)求过P点且与原点距离最大的直线l的方程,最大距离是多少?

(3)是否存在过P点且与原点距离为6的直线?若存在,求出方程;若不存在,请说明理由.


解 (1)过P点的直线l与原点距离为2,且P点坐标为(2,-1),可见,过P(2,-1)且垂直于x轴的直线满足条件.

此时l的斜率不存在,其方程为x=2;

若斜率存在,设l的方程为y+1=k(x-2),

kxy-2k-1=0.

由已知,得,解得k.

此时l的方程为3x-4y-10=0.

综上,可得直线l的方程为x=2或3x-4y-10=0.

(2)作图可得过P点与原点O距离最大的直线是过P点且与PO垂直的直线,由lOP,得klkOP=-1,所以kl=-=2.

由直线方程的点斜式得y+1=2(x-2),

即直线2xy-5=0是过P点且与原点O距离最大的直线,最大距离为

(3)由(2)可知,过P点不存在到原点距离超过的直线,因此不存在过P点且到原点距离为6的直线.

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