题目内容
..已知动圆P过点并且与圆相外切,动圆圆心P的轨迹为W,过点N的直线与轨迹W交于A、B两点。
(1)求轨迹W的方程;
(2)若,求直线的方程;
(3)对于的任意一确定的位置,在直线上是否存在一点Q,使得,并说明理由。
(1)求轨迹W的方程;
(2)若,求直线的方程;
(3)对于的任意一确定的位置,在直线上是否存在一点Q,使得,并说明理由。
(1)
(2)
(3)存在
(2)
(3)存在
解:(1)依题意可知 ∴
∴点P的轨迹W是以M、N为焦点的双曲线的右支
设其方程为 则 ∴
∴轨迹W的方程为……………………4分
(2)当的斜率不存在时,显然不满足,故的斜率存在,
设的方程为
由得
又设,则
由①②③解得
∵ ∴
∴ 代入①②得,
消去得,即
故所求直线的方程为:…………………………9分
(3)问题等价于判断以AB为直径的圆是否与直线有公共点
若直线的斜率不存在,则以AB为直径的圆为
可知其与直线相交
若直线的斜率存在,则设直线的方程为
由(2)知且
又为双曲线的右焦点,双曲线的离心率e=2
则
设以AB为直径的圆的圆心为S,点S到直径的距离为d,则
∴
∵ ∴ 即
即直线与圆S相交。
综上所述,以线段AB为直径的圆与直线相交
故对于的任意一确定的位置,与直线上存在一点Q(实际上存在两点)
使得 ………………………………14分
∴点P的轨迹W是以M、N为焦点的双曲线的右支
设其方程为 则 ∴
∴轨迹W的方程为……………………4分
(2)当的斜率不存在时,显然不满足,故的斜率存在,
设的方程为
由得
又设,则
由①②③解得
∵ ∴
∴ 代入①②得,
消去得,即
故所求直线的方程为:…………………………9分
(3)问题等价于判断以AB为直径的圆是否与直线有公共点
若直线的斜率不存在,则以AB为直径的圆为
可知其与直线相交
若直线的斜率存在,则设直线的方程为
由(2)知且
又为双曲线的右焦点,双曲线的离心率e=2
则
设以AB为直径的圆的圆心为S,点S到直径的距离为d,则
∴
∵ ∴ 即
即直线与圆S相交。
综上所述,以线段AB为直径的圆与直线相交
故对于的任意一确定的位置,与直线上存在一点Q(实际上存在两点)
使得 ………………………………14分
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