问题
解答题
已知:⊙M的方程为x2+(y-2)2=1,Q点是x轴上的动点,QA、QB分别切⊙M于A、B. (1)求弦AB中点P的轨迹方程; (2)若|AB|>
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答案
(1)连接MA、MQ,则M、P、Q三点共线,MA⊥AQ于P.
设P(x,y),其中-1<x<1,1<y<2,Q(xQ,0)∵|AM|2=|MP|•|MQ|
•(x-0)2+(y-2)2
=1(xQ-0)2+(0-2)2
∴
•x2+(y-2)2
=1①(
+4)x Q2
又当x0≠0时,∵KMP=KMO
∴
=y-2 x-0
即xQ=0-2 xQ-0
②-2x y-2
将②式代入①式得:[x2+(y-2)2]•[
+4]=1[x2+(y-2)2]•4x2 (y-2)2
=x2+(y-2)2 (y-2)2
[x2+(y-2)2]2=1 4
(y-2)2x2+(y-2)2=1 4 |y-2| 2
∵y<2x2+(y-2)2=
(2-y)1 2
即x2+y2-
y+3=0,即x2+(y-7 2
y)2=7 4 1 16
∵xQ≠0,
∴x≠0
又当xQ=0时,由②知x=0代入①得|y-2|=
,1 2
解得y=
将(0,3 2
)代入x2+(y-3 2
)2=7 4
满足方程,1 16
所以(0,
)在所求轨迹上,3 2
所以x2+(y-
)2=7 4
(y≠2)为所求的轨迹方程.1 16
(2)∵|AB|>
,4 2 3
∴|AP|=
|AB|>1 2 2 2 3
|AP|2=|MA|2-|MP|2=1-|MP|2>
1-[(2-y)2+x2]>8 9
x2+(2-y)2<8 9 1 9
由(1)得
>1
+4x 2Q
xQ2+4>9,xQ2>51 9
∴xQ>
或xQ<-5 5