过点P(-4,4)作直线l与圆O:x2+y2=4相交于A、B两点.(Ⅰ)若直线l变动时,求AB中点M的轨迹方程;(Ⅱ

2025-05-20 04:34:00
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回答(1):

(Ⅰ)因为点M是AB的中点,所以OM⊥AB,
则点M所在曲线是以OP为直径的圆,其方程为x(x+4)+y(y-4)=0,
即(x+2)2+(y-2)2=8;                                  …(4分)
(Ⅱ)因为直线l的斜率为-

1
2
,所以直线l的方程是:y-4=-
1
2
(x+4),
即x+2y-4=0,…(6分)
设点O到直线l的距离为d,则d=
4
5

所以AB=2
4?
16
5
=
4
5
5
;       …(10分)
(Ⅲ)设切点Q的坐标为(x0,y0)(x0>0,y0>0).则切线斜率为-
x0
y0

所以切线方程为y-y0=-
x0
y0
(x-x0).
又x02+y02=4,则x0x+y0y=4         …(12分)
此时,两个坐标轴的正半轴于切线围成的三角形面积S=
1
2
?
4
x0
?
4
y0
=
8
x0y0
.…(14分)
由x02+y02=4≥2x0y0,知当且仅当x0=y0=
2
时,x0y0有最大值.
即S有最小值.因此点Q的坐标为(
2
2
).             …(16分)