问题 解答题

已知以C(2,0)为圆心的圆C和两条射线y=±x,(x≥0)都相切,设动直线L与圆C相切,并交两条射线于A、B,求线段AB中点M的轨迹方程.

答案

设直线L的方程为y=kx+b.A(x1,y1),B(x2,y2),M(x,y),

y=x
y=kx+b
得A(
b
1-k
b
1-k
),(k≠1)

y=-x
y=kx+b
得B(
-b
1+k
b
1+k
),

x=
x1+x2
2
=
kb
1-k2
…① 
y=
y1+y2
2
=
b
1-k2
…②

由①②得:k=

x
y
,b=
y2-x2
y
  ③

∵圆C与y=±x都相切

∴圆C的半径r=

2

∵AB:kx-y+b=0与圆C相切,

|2k+b|
k2+1
=
2
,即2k2+4kb+b2-=0  ④

将③代入④(y2-x2)+4x(y2-x2)-2(y2-x2)=0

∵y2≠x2,∴y2-x2+4x-2=0即(x-2)2-y2=2.(y≠0)

当L⊥x轴时,线段AB的中点M(2±

2
,0)也符合上面的方程,其轨迹在∠AOB内.

单项选择题
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