Question

已知?jiǎng)狱c(diǎn)S過點(diǎn)T（0，2）且被x軸截得的弦CD長為4．
（1）求動(dòng)圓圓心S的軌跡E的方程；
（2）設(shè)P是直線l：y=x-2上任意一點(diǎn)，過P作軌跡E的切線PA，PB，A，B是切點(diǎn)，求證：直線AB恒過定點(diǎn)M；
（3）在（2）的條件下，過定點(diǎn)M作直線：y=x-2的垂線，垂足為N，求證：MN是∠ANB的平分線．

Answer 1

分析：（1）借助于圖象把已知條件轉(zhuǎn)化為|ST|²=2²+|y|²，就可求出圓心S的軌跡E的方程；
（2）先求切線方程，轉(zhuǎn)化為x₁，x₂是方程t-2=

1

2

x t-

x 2

4

的兩根，從而得AB的方程，進(jìn)而求出定點(diǎn)；
（3）若AN．BN的斜率均存在，分別為k₁，k₂，傾斜角為α，β，要證MN是∠ANB的平分線，只需要證k₁k₂=1，再說明斜率不存在時(shí)也成立即可．

解答：解：（1）由題意，設(shè)S（x，y），則ST|²=2²+|y|²，即x²=4y，所以軌跡E的方程為x²=4y．
（2）設(shè)A（x₁，y₁）B（x₂，y₂），所以可得切線PA：y-

x 2 1

4

=

1

2

x1(x-x1)，即y=

1

2

x1x-

x 1 2

4

設(shè)P（t，t-2），P在PA上有t-2=

1

2

x1t-

x 2 1

4

，同理t-2=

1

2

x2t-

x 2 2

4

故x₁，x₂是方程t-2=

1

2

x t-

x 2

4

的兩根，從而有

x1+x2=2t x1x2=4(t-2)

，∴AB的方程為：y=

t

2

(x-2)+2，故恒過定點(diǎn)（2，2）．
（3）過定點(diǎn)M作直線：y=x-2的垂線方程為x+y-4=0，從而垂足為N（3，1），MN的斜率為1，傾斜角為135⁰．
若AN．BN的斜率均存在，分別為k₁，k₂，傾斜角為α，β，要證MN是∠ANB的平分線，只需要證k₁k₂=1
k1k2=

y1y2-(y1+y2)+1

x1x2-3(x1+x2)+9

設(shè)AB的斜率為k，則直線AB的方程為y=k（x-2）+2代入x²=4y得x²-4kx+8k-8=0，∴x₁+x₂=4k，x₁x₂=8k-8∴y₁+y₂=4k²-4k+4，y₁y₂=4k²-8k+4，代入k1k2=

y1y2-(y1+y2)+1

x1x2-3(x1+x2)+9

得k1k2=

-4k+1

-4k+1

當(dāng)k≠

1

4

時(shí)，k₁k₂=1，當(dāng)k=

1

4

時(shí)，解得A，B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(-2，1)，(3，

9

4

)，此時(shí)AN，BN的斜率一個(gè)不存在，一個(gè)為0，從而MN是∠ANB的平分線．

點(diǎn)評(píng)：本題涉及到求軌跡方程問題．在求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程時(shí)，一般是利用條件找到關(guān)于動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)的等式，整理可得所求方程．