設(shè)M點(diǎn)是圓C:x2+(y-4)2=4上的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)M作圓O:x2+y2=1的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,切線MA,MB分別交x軸于D,E兩點(diǎn).是否存在點(diǎn)M,使得線段DE被圓C在點(diǎn)M處的切線平分?若存在,求出點(diǎn)M的縱坐標(biāo);若不存在,說明理由.
分析:設(shè)存在點(diǎn)M(x0,y0)滿足條件,設(shè)過點(diǎn)M且與圓O相切的直線方程為:y-y0=k(x-x0)通過點(diǎn)到直線的距離公式,求出直線MA,MB的斜率分別為k1,k2的關(guān)系,通過圓C在點(diǎn)M處的切線方程,求出切線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo),D,E的坐標(biāo),然后利用斜率關(guān)系式求出點(diǎn)M的縱坐標(biāo).
解答:解:設(shè)存在點(diǎn)M(x0,y0)滿足條件
設(shè)過點(diǎn)M且與圓O相切的直線方程為:y-y0=k(x-x0
則由題意得,
|-kx0+y0|
1+k2
=1
,化簡得:(x02-1)k2-2x0y0k+y02-1=0
設(shè)直線MA,MB的斜率分別為k1,k2,則k1+k2=
2x0y0
x02-1
,k1k2=
y02-1
x02-1

圓C在點(diǎn)M處的切線方程為y-y0=
-x0
y0-4
(x-x0)

令y=0,得切線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(
y02-4y0
x0
+x0,0)

又得D,E的坐標(biāo)分別為(
-y0
k1
+x0,0),(
-y0
k2
+x0,0)

由題意知,2(
y02-4y0
x0
+x0)=
-y0
k1
+x0+
-y0
k2
+x0

用韋達(dá)定理代入可得,
y 0-4
x0
=
-x0y0
y02-1
,與x02+(y0-4)2=4聯(lián)立,
y0=
13+
105
8
點(diǎn)評(píng):本題考查直線與圓的位置關(guān)系,點(diǎn)到直線的距離公式的應(yīng)用,圓的切線方程的應(yīng)用,考查分析問題解決問題的能力.
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(1)求四邊形MAOB面積的最小值;
(2)是否存在點(diǎn)M,使得線段DE被圓C在點(diǎn)M處的切線平分?若存在,求出點(diǎn)M的縱坐標(biāo);若不存在,說明理由。

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