题目内容

过原点O作圆x2+y2-2x-4y+4=0的任意割线交圆于P1,P2两点,求P1P2的中点P的轨迹.

解:设割线OP1P2的直线方程为y=kx代入圆的方程,
得:x2+k2x2-2x-4kx+4=0
即(1+k2)x2-2(1+2k)x+4=0
设两根为x1,x2即直线与圆的两交点的横坐标;
由韦达定理得:

又设P点的坐标是(x,y)
P是P1P2的中点,所以
又P点在直线y=kx上,
,代入上式得
两端乘以,得
即x2+y2=x+2y

这是一个一点为中心,以为半径的圆,
所求轨迹是这个圆在所给圆内的一段弧.
分析:设割线OP1P2的直线方程为y=kx与圆的方程联立得(1+k2)x2-2(1+2k)x+4=0,再由韦达定理得:,因为P是P1P2的中点,所以,再由P点在直线y=kx上,得到,代入上式得整理即可.要注意范围.
点评:本题主要考查直线与圆的位置关系,韦达定理,中点坐标公式及点的轨迹方程.
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