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已知圓A:x2+y2+2x-15=0和定點B(1,0),M是圓A上任意一點,線段MB的垂直平分線交MA於點N,...

練習題2.32W

問題詳情:

已知圓A:x2+y2+2x-15=0和定點B(1,0),M是圓A上任意一點,線段MB的垂直平分線交MA於點N,設點N的軌跡為C.

(Ⅰ)求C的方程;

(Ⅱ)若直線y=k(x-1)與曲線C相交於P,Q兩點,試問:在x軸上是否存在定點R,使當k變化時,總有∠ORP=∠ORQ?若存在,求出點R的座標;若不存在,請說明理由.

【回答】

(Ⅰ)已知圓A:x2+y2+2x-15=0和定點B(1,0),M是圓A上任意一點,線段MB的垂直平分線交MA於點N,...;(Ⅱ)存在定點R(4,0)滿足題設.

【分析】

(Ⅰ)求出圓心A,通過|NM|=|NB|,推出點N的軌跡是以AB為焦點的橢圓,設其標準方程,求出ac,即可求解橢圓方程.(Ⅱ)設存在點Rt,0)滿足題設,聯立直線ykx﹣1)與橢圓方程,設Px1,y1),Qx2,y2),利用韋達定理,通過直線RP與直線RQ的斜率之和為零,即可得到t的值.

【詳解】

解:(Ⅰ)圓A:(x+1)2+y2=16,圓心A(-1,0),由已知得|NM|=|NB|,

又|NM|+|NB|=4,所以|NA|+|NB|=4>|AB|=2,

所以由橢圓的定義知點N的軌跡是以A,B為焦點的橢圓,

設其標準方程C:已知圓A:x2+y2+2x-15=0和定點B(1,0),M是圓A上任意一點,線段MB的垂直平分線交MA於點N,... 第2張,則2a=4,2c=2,所以a2=4,b2=3,

所以曲線C:已知圓A:x2+y2+2x-15=0和定點B(1,0),M是圓A上任意一點,線段MB的垂直平分線交MA於點N,... 第3張

(Ⅱ)設存在點R(t,0)滿足題設,聯立直線y=k(x-1)與橢圓方程已知圓A:x2+y2+2x-15=0和定點B(1,0),M是圓A上任意一點,線段MB的垂直平分線交MA於點N,... 第4張

消去y,得(4k2+3)x2-8k2x+(4k2-12)=0,設P(x1,y1),Q(x2,y2),

則由韋達定理得已知圓A:x2+y2+2x-15=0和定點B(1,0),M是圓A上任意一點,線段MB的垂直平分線交MA於點N,... 第5張①,已知圓A:x2+y2+2x-15=0和定點B(1,0),M是圓A上任意一點,線段MB的垂直平分線交MA於點N,... 第6張②,

由題設知OR平分∠PRQ⇔直線RP與直RQ的傾斜角互補,

​即直線RP與直線RQ的斜率之和為零,即已知圓A:x2+y2+2x-15=0和定點B(1,0),M是圓A上任意一點,線段MB的垂直平分線交MA於點N,... 第7張,即已知圓A:x2+y2+2x-15=0和定點B(1,0),M是圓A上任意一點,線段MB的垂直平分線交MA於點N,... 第8張,即2kx1x2-(1+t)k(x1+x2)+2tk=0③,

把①、②代入③並化簡得已知圓A:x2+y2+2x-15=0和定點B(1,0),M是圓A上任意一點,線段MB的垂直平分線交MA於點N,... 第9張,即(t-4)k=0④,

所以當k變化時④成立,只要t=4即可,所以存在定點R(4,0)滿足題設.

【點睛】

本題考查利用橢圓定義求軌跡問題,考查直線與橢圓的位置關係的綜合應用,考查存在*問題的處理方法,考查分析問題解決問題的能力.

知識點:圓錐曲線與方程

題型:解答題