Question

已知點P是圓C:x²+y²=1外一點.設k₁,k₂分別是過點P的圓C的兩條切線的斜率.

(1)若點P坐標為(2,2),求k₁·k₂的值;

(2)若k₁·k₂=-λ(λ≠-1,0),求點P的軌跡M的方程,并指出曲線M所在圓錐曲線的類型.

Answer 1

解:(1)設過點P的切線斜率為k,方程為y-2=k(x-2),即kx-y-2k+2=0.

其與圓相切,則=1,化簡得3k²-8k+3=0.所以k₁·k₂=1.

(2)設點P坐標為(x₀,y₀),過點P的切線斜率為k,則方程為y-y₀=k(x-x₀),

即kx-y-2k+2=0.其與圓相切,則=1,化簡得(x₀²-1)k²-2x₀y₀k+(y₀²-1)=0.

因為k₁,k₂存在,則x₀≠±1,且Δ=(2x₀y₀)²-4(x₀²-1)(y₀²-1)=4(x₀²+y₀²-1)＞0,

k₁,k₂是方程的兩個根,所以k₁·k₂==-λ,化簡得λx₀²+y₀²=λ+1,即所求的曲線M的方程為λx²+y²=λ+1(x≠±1).

若λ∈(-∞,-1),M所在圓錐曲線是焦點在x軸上的雙曲線;

若λ∈(-1,0),M所在圓錐曲線是焦點在y軸上的雙曲線;

若λ∈(0,1),M所在圓錐曲線是焦點在x軸上的橢圓;

若λ=1,M所在圓錐曲線是圓;

若λ∈(1,+∞),M所在圓錐曲線是焦點在y軸上的橢圓.