题目内容

已知圆C方程为x2+y2-8mx-(6m+2)y+6m+1=0(m∈R,m≠0),椭圆中心在原点,焦点在x轴上.
(1)证明圆C恒过一定点M,并求此定点M的坐标;
(2)判断直线4x+3y-3=0与圆C的位置关系,并证明你的结论;
(3)当m=2时,圆C与椭圆的左准线相切,且椭圆过(1)中的点M,求此时椭圆方程;在x轴上是否存在两定点A,B,使得对椭圆上任意一点Q(异于长轴端点),直线QA,QB的斜率之积为定值?若存在,求出A,B坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)圆C的方程可化为:(x2+y2-2y+1)+m(8x+6y-6)=0.由
x2+y2-2y+1=0
8x+6y-6=0
,能求出圆c过定点(0,1).
(2)圆C的方程可化为:(x-4m)2+[y-(3m+1)]2=25m2,由此求出圆心到直线l的距离可知直线与圆C相切.
(3)当m=2时,圆C的方程为:(x-8)2+(y-7)2=100,圆心为(8,7),半径为10,与直线x=(8-10),即x=-2相切,所以椭圆的左准线为x=-2,又椭圆过点M(0,1),则b=1,由此求出椭圆方程,进而能够得到A(-
2
,0),B(
2
,0
)或A(
2
,0
),B(-
2
,0
).
解答:解:(1)圆C的方程可化为:(x2+y2-2y+1)+m(8x+6y-6)=0.
x2+y2-2y+1=0
8x+6y-6=0
解得
x=0
y=1

∴圆c过定点(0,1).
(2)圆C的方程可化为:(x-4m)2+[y-(3m+1)]2=25m2
圆心到直线l的距离为d=
|4×4m+3×(3m+1)-3|
42+32

=
25|m|
5
=5|m|=r

∴直线与圆C相切.
(3)当m=2时,圆C的方程为:(x-8)2+(y-7)2=100,
圆心为(8,7),半径为10,与直线x=(8-10),即x=-2相切,
所以椭圆的左准线为x=-2,
又椭圆过点M(0,1),则b=1,
a2
c
=2
b=1
,∴a=
2
,b=1

∴椭圆方程为
x2
2
+y2=1

在椭圆上任取一点Q(x,y)(y≠0),
kQAkQB=
y
x-s
 •
y
x-t
=
1-
x2
2
(x-s)(x-t)
 =k
对x∈(-
2
2
)
恒成立,
k=
1
2
k(s+t)=0
kst=1
,∴
k=
1
2
s=
2
t=-
2
k=-
1
2
s=-
2
t=
2

∴A(-
2
,0),B(
2
,0
)或A(
2
,0
),B(-
2
,0
).
点评:本题考查圆和圆锥曲线的综合运用,具有一定的难度,解题地要注意挖掘题设中的隐含条件,合理地进行等价转化.
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