✔ 最佳答案
(1)
直線 2x - y - 2 = 0,即 y = 2x - 2
設 P 點的 x 坐標為 a,則 y 坐標為 2a - 2。
C1 : x² + y² - 1 = 0
C1 的圓心 O1 = (0, 0),半徑 r1 = 1
C2 : x² + y² - 8x + 15 = 0
C2 的圓心 O2 = (8/2, 0) = (4, 0),半徑 r2 = √[(8/2)² -15] = 1
切線垂直於切點上的半徑,根據勾股定理:
P點與圓心距離² = P點到圓的切線長度² + 半徑²
所以 P點到圓的切線長度 = √(P點與圓心距離² - 半徑²)
P點與到 C1 的切線長度
= √[(a - 0)² + (2a - 2 - 0)² -1²]
= √(5a² - 8a + 3)
P點與到 C2 的切線長度
= √[(a - 4)² + (2a - 2 - 0)² -1²]
= √[a² - 8a + 16 + 4a² - 8a + 4 - 1²]
= √(5a² - 16a + 19)
已知:P點與到 C1 的切線長度 = P點與到 C2 的切線長度
√(5a² - 8a + 3) = √(5a² - 16a + 19)
8a = 16
a = 2
P 點坐標
= (2, 2(2) - 2)
= (2, 2)
切線長
= √[5(2)² - 16(2) + 19]
= √7
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(2)
C1 及 C2的共根軸圓系:
k(x² + y² -1) + (x² + y² - 8x+ 15) = 0
(k + 1)x² + (k + 1)y² -8x - (k - 15) = 0
圓心 = (4/(k + 1), 0)
圓半徑² = [4/(k + 1)]² +(k - 15)/(k + 1) = (k² - 14k + 1)/(k + 1)²
切點到共根軸圓系的圓心距離²
= [2 - 4/(k + 1)]² + (2 - 0)²
= {[2(k + 1) - 4]/(k + 1)}² + [2(k + 1)/(k + 1)]²
= (8k² + 8)/(k + 1)²
P點與到共根軸圓系的切線長度
= √(P點與圓心距離² - 半徑²)
= √[(8k² + 8)/(k + 1)² - (k² - 14k + 1)/(k + 1)²]
= √[(7k² + 14k + 7)/(k + 1)²]
= √[7(k + 1)²/(k + 1)²]
= √7
此長度與 (1) 中之切線長相同。
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(3)
切點為一動點,設切點的坐標為 (x1, y1)。
P(2, 2) 至切點 (x1 , y1) 的距離 = √7
√[(x1 - 2)² + (y1 - 2)²] = √7
(x1 - 2)² + (y1 - 2)² = 7
切點的軌跡:(x- 2)² + (y - 2)² = 7