问题 解答题
已知以点C(t,
2
t
)(t∈R,t≠0)(t∈R,t≠0)为圆心的圆与x轴交于点O、A,与y轴交于点O、B,其中O为原点.
(Ⅰ)求证:△AOB的面积为定值;
(Ⅱ)设直线2x+y-4=0与圆C交于点M、N,若丨OW丨=丨ON丨,求圆C的方程;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,设P、Q分别是直线l:x+y+2=0和圆C的动点,求丨PB丨+丨PQ丨的最小值及此时点P的坐标.
答案

(Ⅰ)由题设知,圆C的方程为(x-t)2+(y-

2
t
2=t2+
4
t2
,化简得x2-2tx+y2-
4
t
y=0,

当y=0时,x=0或2t,则A(2t,0);当x=0时,y=0或

4
t
,则B(0,
4
t
),

∴S△AOB=

1
2
|OA|•|OB|=
1
2
×|2t|×|
4
t
|=4为定值;

(II)∵|OM|=|ON|,

∴原点O在MN的中垂线上,

设MN的中点为H,则CH⊥MN,

∴C、H、O三点共线,

则直线OC的斜率k=

2
t
t
=
2
t2
=
1
2

∴t=2或t=-2,

∴圆心C(2,1)或C(-2,-1),

∴圆C的方程为(x-2)2+(y-1)2=5或(x-2)2+(y+1)2=5,

由于当圆方程为(x-2)2+(y+1)2=5时,直线2x+y-4=0到圆心的距离d>r,此时不满足直线与圆相交,故舍去;

∴圆C的方程为(x-2)2+(y-1)2=5;

(Ⅲ)点B(0,2)关于直线x+y+2=0的对称点为B′(-4,-2),

则|PB|+|PQ|=|PB′|+|PQ|≥|B′Q|,

又B′到圆上点Q的最短距离为|B′C|-r=

(-6)2+32
-
5
=3
5
-
5
=2
5

∴|PB|+|PQ|的最小值为2

5
,直线B′C的方程为y=
1
2
x,

则直线B′C与直线x+y+2=0的交点P的坐标为(-

4
3
,-
2
3
).

单项选择题
多项选择题