已知圓C:x2+y2+2x-4y+3=0.
(1)若圓C的切線在x軸和y軸上的截距相等,求此切線的方程;
(2)從圓C外一點(diǎn)P(x1,y1)向該圓引一條切線,切點(diǎn)為M,O為坐標(biāo)原點(diǎn),且有|PM|=|PO|,求使得|PM|取得最小值的點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】
分析:(1)當(dāng)截距比為0時,根據(jù)圓C的切線在x軸和y軸的截距相等,設(shè)出切線方程x+y=a,然后利用點(diǎn)到直線的距離公式求出圓心到切線的距離d,讓d等于圓的半徑r,列出關(guān)于a的方程,求出方程的解即可得到a的值,得到切線的方程;當(dāng)截距為0時,設(shè)出切線方程為y=kx,同理列出關(guān)于k的方程,求出方程的解即可得到k的值,得到切線的方程;
(2)根據(jù)圓切線垂直于過切點(diǎn)的半徑,得到三角形CPM為直角三角形,根據(jù)勾股定理表示出點(diǎn)P的軌跡方程,由軌跡方程得到動點(diǎn)P的軌跡為一條直線,所以|PM|的最小值就是|PO|的最小值,求出原點(diǎn)到P軌跡方程的距離即為|PO|的最小值,然后利用兩點(diǎn)間的距離公式表示出P到O的距離,把P代入動點(diǎn)的軌跡方程,兩者聯(lián)立即可此時P的坐標(biāo).
解答:解:(1)∵切線在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,
∴當(dāng)截距不為零時,設(shè)切線方程為x+y=a,
又∵圓C:(x+1)
2+(y-2)
2=2,
∴圓心C(-1,2)到切線的距離等于圓的半徑
,
即
,
解得:a=-1或a=3,
當(dāng)截距為零時,設(shè)y=kx,
同理可得
或
,
則所求切線的方程為x+y+1=0或x+y-3=0或
或
.
(2)∵切線PM與半徑CM垂直,
∴|PM|
2=|PC|
2-|CM|
2.
∴(x
1+1)
2+(y
1-2)
2-2=x
12+y
12.
∴2x
1-4y
1+3=0.
∴動點(diǎn)P的軌跡是直線2x-4y+3=0.
∴|PM|的最小值就是|PO|的最小值.
而|PO|的最小值為原點(diǎn)O到直線2x-4y+3=0的距離
,
∴由
,可得
故所求點(diǎn)P的坐標(biāo)為
.
點(diǎn)評:此題考查學(xué)生掌握直線與圓相切時所滿足的條件,會根據(jù)條件求動點(diǎn)的軌跡方程,靈活運(yùn)用兩點(diǎn)間的距離公式化簡求值,是一道綜合題.