问题 解答题

在直角坐标系xoy中,圆O的方程为x2+y2=1.

(1)若直线l与圆O切于第一象限且与坐标轴交于点A,B,当|AB|最小时,求直线l的方程;

(2)若A,B是圆O与x轴的交点,C是圆在直径AB的上方的任意一点,过该点作CD⊥AB交圆O于点D,当点C在圆O上移动时,求证:∠OCD的角平分线经过圆O上的一个定点,并求出该定点的坐标.

答案

(1)设直线l的方程为

x
a
+
y
b
=1(a>0,b>0),则
1
1
a2
+
1
b2
=1

1
a2
+
1
b2
=1,∴ab≥2(当且仅当a=b=
2
时,取等号)

∴|AB|=

a2+b2
2ab
≥2(当且仅当a=b=
2
时,取等号)

即|AB|最小为2,此时直线l的方程为x+y-

2
=0;

(2)证明:设∠OCD的角平分线为CP,交圆于P,则∠OCP=∠DCP

因为OC、OP为圆的半径,所以∠OCP=∠OPC,所以∠DCP=∠OPC

所以CDOP

因为CD⊥AB,A、B为定点,所以OP⊥AB

所以P为定点,坐标为(0,-1)

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