问题 解答题
(文科做)已知圆O:x2+y2=4,,点M(1,a)且a>0.
(I )若过点M有且只有一条直线/与圆O相切,求a的值及直线l的斜率,
(II )若a=
2
,AC、BD是过点M的两条弦.
①当弦AC最短、弦BD最长时,求四边形ABCD的面积;
②若
OP
=
OA
+
OC
,求动点P的轨迹方程.
答案

(I)由题意,过M有且仅有一条直线l与圆O相切可知,点M(1,a)在圆上

∴1+a2=4

∵a>0∴a=

3

则此时所做的切线方程为y-

3
=k(x-1)即kx-y+
3
-k=0

由直线与圆相切可知,圆心(0,0)到直线的距离d=

|
3
-k|
1+k2
=1

k=

3
3

(II)当a=

2
时,M(1,
2
)在圆x2+y2=4内

①由于圆内弦最长的即是圆的直径即BD为直径,而AC是过M且与BD垂直的弦

此时DB=4,圆心(0,0)到直线AC的距离d=

3

从而可得,AC=2

S=

1
2
AC•BD=
1
2
×2×4=4

②∵|

OA
|=|
OC
|=2,
OP
=
OA
+
OC

∴以

OA
OB
为邻边做平行四边形OAPC,则可得OAPC为菱形,

由菱形的性质可知AC,OP互相垂直平分,且M在AC上

由垂直平分线的性质可知,MP=MO=

3

P是以M(1,

2
)为圆心,以
3
为半径的圆,其方程为(x-1)2+(y-
2
)
2
=3

单项选择题
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