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,

|-kx0+y0|
1+k2
=1,化简得:(x02-1)k2-2x0y0k+y02-1=0

设直线MA,MB的斜率分别为k1,k2,则k1+k2=

2x0y0
x02-1
k1k2=
y02-1
x02-1

圆C在点M处的切线方程为y-y0=

-x0
y0-4
(x-x0)

令y=0,得切线与x轴的交点坐标为(

y02-4y0
x0
+x0,0)

又得D,E的坐标分别为(

-y0
k1
+x0,0),(
-y0
k2
+x0,0)

由题意知,2(

y02-4y0
x0
+x0)=
-y0
k1
+x0+
-y0
k2
+x0

用韦达定理代入可得,

y 0-4
x0
=
-x0y0
y02-1
,与x02+(y0-4)2=4联立,

y0=

13+
105
8

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