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),
由
得A(y=x y=kx+b
,b 1-k
),(k≠1)b 1-k
由
得B(y=-x y=kx+b
,-b 1+k
),b 1+k
∴x=
=x1+x2 2
…① kb 1-k2 y=
=y1+y2 2
…②b 1-k2
由①②得:k=
,b=x y
③y2-x2 y
∵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
,即2k2+4kb+b2-=0 ④2
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±
,0)也符合上面的方程,其轨迹在∠AOB内.2