已知以原点为圆心的圆上任意一点的切线与椭圆恒有两个交点A、B,且AO垂直BO,求圆方程

2个回答

  • 设圆:x^2+y^2=r^2

    A(x1,y1),B(x2,y2),切线l:y=kx+m

    l与椭圆联立得:

    x^2+4(kx+m)^2=4

    (1+4k^2)x^2+8kmx+4m^2-4=0

    则:x1+x2=-8km/(1+4k^2)

    x1x2=(4m^2-4)/(1+4k^2)

    由于AO垂直BO

    则向量OA*向量OB=0

    即:x1x2+y1y2=0

    x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=0

    (1+k^2)x1x2+mk(x1+x2)+m^2=0

    化简得:m^2=4+4k^2 ---(1)

    设l与圆切于P(x0,y0)

    则用x0,y0表示l:x0x+y0y=r^2

    即:y=(-x0/y0)x+r^2/y0

    故:k=-x0/y0,m=r^2/y0

    代入(1)得:

    r^4=4(x0^2+y0^2) ---(2)

    由于P(x0,y0)在圆x^2+y^2=r^2上

    则:x0^2+y0^2=r^2

    代入(2)得:r^4=4r^2

    则:r^2=4

    则圆的方程:x^2+y^2=4