解题思路:(1)设出点P的坐标,待定系数法给出切线的方程,与圆的方程联立,消元得到关于k的一元二次方程,然后用根与系数的关系即可得到k1+k2与k1k2代入k1+k2+k1k2=-1即可得到点P的坐标满足的轨迹方程.、
(2)点P(x0、y0)在x+y=m上,所以y0=m-x0.又PA⊥PB,所以,k1k2=-1由上题的结论知
y
2
0
−10
x
2
0
−10
=−1
再将y0=m-x0代入即得关于m的方程,此方程有根,故可有判别式求出实数m的取值范围.
(1)设P(x0、y0),
则|x0|≠
10,且x02+y02≠10,切线l:y-y0=k(x-x0).
由l与圆相切,得
|kx0−y0|
k2+1=
10.
化简整理得(x02-10)k2-2x0y0k+y02-10=0.
由韦达定理及k1+k2+k1k2=-1,得
2x0y0
x20−10+
y20−10
x20−10=−1,化简得x0+y0=±2
5.
即P点的轨迹方程为x+y±2
5=0且|x0|≠
10.即两条直线上各去掉一个点
(2)因为,点P(x0、y0)在x+y=m上,所以y0=m-x0.又PA⊥PB,
所以,当PA,PB的斜率有一个不存在时,另一个必为0,则两切线方程必为圆的外切正方形的边所在的直线的交点上,即可能的四点坐标分别为(-
10,
10),(-
10,-
10),(
10,-
10),(
10,
10),此四点分别在直线y=-x,与y=x上,又点P在直线x+y=m上,故P点可能的坐标只能是(-
10,
10),(
10,-
10),将此两点坐标代入x+y=m,解得m=0,符合题意;
当PA,PB的斜率都存在时,此时m不为0,则
k1k2=-1,即
y20−10
x20−10=−1,将y0=m-x0代入化简得2x02-2mx0+m2-20=0.
由△≥0,得−2
10≤m≤2
10.即−2
10≤m≤2
10且m≠0.
综上得,m的取值范围为[−2
10,2
10].
点评:
本题考点: 直线与圆的位置关系;轨迹方程.
考点点评: 本题考查直线与圆的位置关系,求解第一问的关键是得到关于两个斜率的一元二次方程,从而得到点P的坐标满足的方程,第二问解题的关键是得到关于参数m的方程,通过所得的方程有解得到参数m的不等式解出其范围,本题考查了转化化归的思想,做题时要注意此类思想的使用.