题目
已知圆 的圆心坐标为 ,且该圆经过点 。
(1)求圆 的标准方程;
(2)直线 交圆 于 、 两点,若直线 、 的斜率之积为 ,求证:直线 过一个定点,并求出该定点坐标;
(3)直线 交圆 于 、 两点,若直线 、 的斜率之和为 ,求证:直线 的斜率是定值,并求出该定值。

参考解答
解析:
(1)设圆 的半径为 ,则
所以圆 的标准方程为
(2)先讨论直线 的斜率不存在的情形。设 ,则 、(),于是
即 。又 在圆上,故
两式联立得 ,即
若 ,则 与点 重合,直线 的斜率不存在,不合题意;若 ,则 ,矛盾。所以直线 的斜率一定存在。
设 ,代入圆 的方程得
整理得
设
由韦达定理
因为 ,所以 ,于是
代入韦达定理并通分:
展开分子得
由斜率之积为 得
整理得
分解为
若 ,则直线 过点 ,此时 、 中有一点与点 重合,相应的斜率不存在,不合题意,故 。于是
所以
即直线 恒过定点 。
(3)设 (,否则直线 与 重合,不合题意),代入圆 的方程:
对应的是点 ,故点 的横坐标为 ,代回得
把 换成 ,同理得
所以
即直线 的斜率是定值 。
答案:(1);(2)直线 恒过定点 ;(3)直线 的斜率为定值 。