问题 解答题

已知与圆C:x2+y2-2x-2y+1=0相切的直线l交x轴、y轴于A、B两点,O为坐标原点,且|OA|=a,|OB|=b

(a>2,b>2).

(1)求直线l与圆C相切的条件;

(2)在(1)的条件下,求线段AB的中点轨迹方程;

(3)在(1)的条件下,求△AOB面积的最小值.

答案

设直线l的方程为

x
a
+
y
b
=1,即bx+ay-ab=0,圆C的标准方程为(x-1)2+(y-1)2=1,圆心C(1,1),半径r=1.

(1)直线l与圆C相切,则

|b+a-ab|
a2+b2
=1,∴(a-2)(b-2)=2(4分)

(2)设线段AB的中点M(x,y),则x=

a
2
y=
b
2
,即a=2x,b=2y,代入(a-2)(b-2)=2,得(x-1)(y-1)=
1
2
(x>1,y>1)
(8分)

(3)S△AOB=

1
2
|ab|=a+b-1=(a-2)+(b-2)+3≥2
(a-2)(b-2)
+3=2
2
+3

当且仅当a=b=2+

2
时,△AOB的面积最小,最小值为2
2
+3

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