三、解答题

21．（本小题满分12分）

在平面直角坐标系中，已知圆的圆心为，过点且斜率

为的直线与圆相交于不同的两点．

（Ⅰ）求的取值范围；

（Ⅱ）是否存在常数，使得向量与共线？如果存在，求值；

如果不存在，请说明理由．

解：

（Ⅰ）圆的方程可写成，所以圆心为，过且斜率为的

直线方程为．

代入圆方程得，

整理得．　　　①

直线与圆交于两个不同的点等价于

，

解得，即的取值范围为．

（Ⅱ）设，则，

由方程①，

　　　　②

又．　　　　③

而．

所以与共线等价于，

将②③代入上式，解得．

由（Ⅰ）知，故没有符合题意的常数．