Question

通过点A（0，a）的直线y=kx+a与圆（x-2）²+y²=1相交于不同的两点B、C，在线段BC上取一点P，使|BP|：|PC|=|AB|：|AC|，设点B在点C的左边，
（1）试用a和k表示P点的坐标；
（2）求k变化时P点的轨迹；
（3）证明不论a取何值时，上述轨迹恒过圆内的一定点．

Answer

（1）利用|BP|：|PC|=|AB|：|AC|，建立方程，可求P的横坐标，直线方程代入圆方程，利用韦达定理，即可得到P点的坐标；
（2）由x，y的表达式中消去k，即可得到P点的轨迹；
（3）确定点M在圆内，即可得到结论．
（1）【解析】
设B（x1，y1），c（x2，y2），P（x，y），
依题意知，，
∴，∴…（4分）
由直线方程代入圆方程，整理得，（1+k2）x2+（2ak-4）x+（a2+3）=0
由
得…（6分）
（2）【解析】
由x，y的表达式中消去k得2x-ay-3=0，
∴点P的轨迹是直线2x-ay-3=0在圆内的部分．…（8分）
（3）证明：直线2x-ay-3=0恒过定点M（，0），点M到圆心C（2，0）的距离＜r=1，
∴该点在圆内
∴P点的轨迹恒过圆内的一定点  …（10分）