问题
解答题
设M点是圆C:x2+(y-4)2=4上的动点,过点M作圆O:x2+y2=1的两条切线,切点分别为A,B,切线MA,MB分别交x轴于D,E两点.是否存在点M,使得线段DE被圆C在点M处的切线平分?若存在,求出点M的纵坐标;若不存在,说明理由.
答案
设存在点M(x0,y0)满足条件
设过点M且与圆O相切的直线方程为:y-y0=k(x-x0)
则由题意得,
=1,化简得:(x02-1)k2-2x0y0k+y02-1=0|-kx0+y0| 1+k2
设直线MA,MB的斜率分别为k1,k2,则k1+k2=
,k1k2=2x0y0 x02-1 y02-1 x02-1
圆C在点M处的切线方程为y-y0=
(x-x0)-x0 y0-4
令y=0,得切线与x轴的交点坐标为(
+x0,0)y02-4y0 x0
又得D,E的坐标分别为(
+x0,0),(-y0 k1
+x0,0)-y0 k2
由题意知,2(
+x0)=y02-4y0 x0
+x0+-y0 k1
+x0-y0 k2
用韦达定理代入可得,
=y 0-4 x0
,与x02+(y0-4)2=4联立,-x0y0 y02-1
得y0=13+ 105 8