Question

已知圓C的方程為：x²+y²=4
（1）求過(guò)點(diǎn)P（2，1）且與圓C相切的直線(xiàn)l的方程；
（2）直線(xiàn)l過(guò)點(diǎn)D（1，2），且與圓C交于A、B兩點(diǎn)，若|AB|=2，求直線(xiàn)l的方程；
（3）圓C上有一動(dòng)點(diǎn)M（x，y），=（0，y），若向量=+，求動(dòng)點(diǎn)Q的軌跡方程．

Answer 1

【答案】分析：（1）分兩種情況考慮：當(dāng)直線(xiàn)l的斜率不存在時(shí)，直線(xiàn)x=2滿(mǎn)足題意；當(dāng)k存在時(shí)，變形出l方程，利用圓心到l的距離d=r列出方程，求出方程的解得到k的值，確定出此時(shí)l方程，綜上，得到滿(mǎn)足題意直線(xiàn)l的方程；
（2）分兩種情況考慮：當(dāng)直線(xiàn)l垂直于x軸時(shí)，此時(shí)直線(xiàn)方程為x=1，直線(xiàn)l與圓的兩個(gè)交點(diǎn)距離為2，滿(mǎn)足題意；
當(dāng)直線(xiàn)l不垂直于x軸時(shí)，設(shè)其方程為y-2=k（x-1），求出圓心到直線(xiàn)l的距離d=1，利用點(diǎn)到直線(xiàn)的距離公式列出關(guān)于k的方程，求出方程的解得到k的值，確定出此時(shí)直線(xiàn)方程，綜上，得到滿(mǎn)足題意直線(xiàn)l的方程；
（3）設(shè)Q（x，y），表示出，，代入已知等式中化簡(jiǎn)得到x=x，y=2y，代入圓方程變形即可得到Q軌跡方程．
解答：解：（1）當(dāng)k不存在時(shí)，x=2滿(mǎn)足題意；
當(dāng)k存在時(shí)，設(shè)切線(xiàn)方程為y-1=k（x-2），
由=2得，k=-，
則所求的切線(xiàn)方程為x=2或3x+4y-10=0；
（2）當(dāng)直線(xiàn)l垂直于x軸時(shí)，此時(shí)直線(xiàn)方程為x=1，l與圓的兩個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為（1，）和（1，-），這兩點(diǎn)的距離為2，滿(mǎn)足題意；
當(dāng)直線(xiàn)l不垂直于x軸時(shí)，設(shè)其方程為y-2=k（x-1），即kx-y-k+2=0，
設(shè)圓心到此直線(xiàn)的距離為d，
∴d==1，即=1，
解得：k=，
此時(shí)直線(xiàn)方程為3x-4y+5=0，
綜上所述，所求直線(xiàn)方程為3x-4y+5=0或x=1；
（3）設(shè)Q點(diǎn)的坐標(biāo)為（x，y），
∵M(jìn)（x，y），=（0，y），=+，
∴（x，y）=（x，2y），
∴x=x，y=2y，
∵x²+y²=4，
∴x²+（）²=4，即+=1．
點(diǎn)評(píng)：此題考查了直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系，以及與直線(xiàn)有關(guān)的軌跡方程，涉及的知識(shí)有：垂徑定理，勾股定理，點(diǎn)到直線(xiàn)的距離公式，直線(xiàn)的點(diǎn)斜式方程，以及平面向量的數(shù)量積運(yùn)算，利用了分類(lèi)討論的思想，分類(lèi)討論時(shí)要求學(xué)生考慮問(wèn)題要全面，做到不重不漏．