21.已知点 $A, B$ 关于坐标原点 $O$ 对称,$|A B|=A, \odot M$ 过点 $A, B$ 且与直线 $x+2=0$ 相切.
(1)若 $A$ 在直线 $x+y=0$ 上,求 $\odot M$ 的半径.
(2)是否存在定点 $P$ ,使得当 $A$ 运动时,$|M A|-|M P|$ 为定值?并说明理由。
(1) 2 或 6; (2) 见解析
2019_新课标 I 卷 (2019·文)
21.已知点 $A, B$ 关于坐标原点 $O$ 对称,$|A B|=A, \odot M$ 过点 $A, B$ 且与直线 $x+2=0$ 相切.
(1)若 $A$ 在直线 $x+y=0$ 上,求 $\odot M$ 的半径.
(2)是否存在定点 $P$ ,使得当 $A$ 运动时,$|M A|-|M P|$ 为定值?并说明理由。
(1) 2 或 6; (2) 见解析
由 $A,B$ 关于原点对称且 $|AB|=4$,得 $O$ 为 $AB$ 中点,且 $|OA|=|OB|=2$。
(1)设 $A(t,-t)$,则 $B(-t,t)$。由
\[
|AB|=\sqrt{(2t)^2+(-2t)^2}=4
\]
得 $t^2=2$。
圆心 $M$ 在弦 $AB$ 的垂直平分线上。直线 $AB$ 为 $y=-x$,故其垂直平分线为 $y=x$。设 $M(a,a)$,半径为 $r$。
圆与直线 $x+2=0$ 相切,所以
\[
r=|a+2|.
\]
又
\[
r^2=|MA|^2=(a-t)^2+(a+t)^2=2a^2+2t^2=2a^2+4.
\]
于是
\[
2a^2+4=(a+2)^2,
\]
解得 $a=0$ 或 $a=4$。
当 $a=0$ 时,$r=2$;当 $a=4$ 时,$r=6$。所以 $\odot M$ 的半径为 $2$ 或 $6$。
(2)设圆心 $M(x,y)$。因为 $M$ 到 $A,B$ 距离相等,所以 $M$ 在 $AB$ 的垂直平分线上。又 $O$ 是 $AB$ 的中点,故 $OM\perp OA$。于是
\[
|MA|^2=|MO|^2+|OA|^2=x^2+y^2+4.
\]
圆与直线 $x+2=0$ 相切,因此
\[
|MA|=|x+2|.
\]
从而
\[
(x+2)^2=x^2+y^2+4,
\]
化简得
\[
y^2=4x.
\]
所以圆心 $M$ 的轨迹为抛物线 $y^2=4x$,其焦点为 $F(1,0)$,准线为 $x=-1$。
对抛物线 $y^2=4x$ 上的点 $M(x,y)$,有 $x\ge0$,且
\[
|MF|=x+1.
\]
又因为
\[
|MA|=|x+2|=x+2,
\]
所以
\[
|MA|-|MF|=(x+2)-(x+1)=1.
\]
取 $P=F(1,0)$,则当 $A$ 运动时,
\[
|MA|-|MP|=1
\]
恒为定值。故存在满足条件的定点 $P$,其坐标为 $(1,0)$。
只讲你不懂的那一步,不用把整道题重讲一遍。答案和完整解析就在上面,不用聊天也能看。
可以再试一道相同方法、不同题面的题,确认是否真正掌握。
先把常见基础得分点练稳,再回来处理综合题。