设点M、N的坐标分别为(x1,y1)和(x2,y2),曲线C在点M、N处的切线分别为l1、l2,
其交点P的坐标为(xp,yp).若直线l的斜率为k,则l的方程为y=kx+1.
由方程组,消去y,得x+=kx+1,即(k-1)x2+x-1=0.
由题意知,该方程在(0,+∞)上有两个相异的实根x1、x2,故k≠1,且△=1+4(k-1)>0…(1),x1+x2=>0…(2),x1x2=>0…(3),
由此解得<k<1.对y=x+求导,得y′=1-,
则y′|x=x1=1-,y′|x=x2=1-,于是直线l1的方程为y-y1=(1-)(x-x1),
即y-(x1+)=(1-)(x-x1),化简后得到直线l1的方程为y=(1-)x+…(4).
同理可求得直线l2的方程为y=(1-)x+…(5).
(4)-(5)得(-)xp+-=0,
因为x1≠x2,故有xp=…(6).将(2)(3)两式代入(6)式得xp=2.
(4)+(5)得2yp=(2-(+))xp+2(+)…(7),
其中+==1,+===()2-=1-2(1-k)=2k-1,
代入(7)式得2yp=(3-2k)xp+2,而xp=2,得yp=4-2k.
又由<k<1得2<yp<,即点P的轨迹为(2,2),(2,2.5)两点间的线段(不含端点).