问题 解答题
过点Q(-2,
21
)
作圆O:x2+y2=r2(r>0)的切线,切点为D,且QD=4.
(1)求r的值;
(2)设P是圆O上位于第一象限内的任意一点,过点P作圆C的切线l,且l交x轴于点A,交y轴于点B,设
OK
=
OA
+
OB
,求|
OK
|
的最小值(O为坐标原点).
(3)从圆O外一点M(x1,y1)向该圆引一条切线,切点为T,N(2,3),且有|MT|=|MN|,求|MT|的最小值,并求此时点M的坐标.
答案

(1)圆C:x2+y2=r2(r>0)的圆心为O(0,0),则

∵过点Q(-2,

21
)作圆C:x2+y2=r2(r>0)的切线,切点为D,且QD=4

∴r=OD=

QO2-QD2
=
4+21-16
=3;

(2)设直线l的方程为

x
a
+
y
b
=1(a>0,b>0),即bx+ay-ab=0,则A(a,0),B(0,b),

OK
=
OA
+
OB
,∴
OK
=(a,b),∴|
OK
|=
a2+b2

∵直线l与圆C相切,∴

|-ab|
a2+b2
=3

∴3

a2+b2
=ab≤
a2+b2
2

∴a2+b2≥36

∴|

OK
|≥6

当且仅当a=b=3

2
时,|
OK
|的最小值为6.

(3)∵切线MN⊥OT,∴|MT|2=|MO|2-9,又|MN|=|MT|,∴|MN|2=|MO|2-9,

M(x1,y1),过N(2,3)的直线的斜率为k,所以NT的方程为:y-3=k(x-2),

与圆的方程x2+y2=9联立,

y-3=k(x-2)
x2+y2=9
,消去y可得:(k2+1)x2+2(3-2k)kx+4k2-12k=0,

因为直线与圆相切,所以△=0,即[2(3-2k)k]2-4(k2+1)(4k2-12k)=0,

化简得:5k2+12k=0,解得k=0或k=-

12
5

当k=0时,x=0,此时T(0,3),当k=

12
5
时,x=
36
13
,此时T(
31
13
27
13

∴满足条件的M点坐标为(1,3)或(

31
13
27
13

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