题目内容
已知两圆和
,动圆P与⊙O1外切,且与⊙O2内切.
(Ⅰ)求动圆圆心P的轨迹方程;
(Ⅱ)过点M(5,0)作直线与点P的轨迹交于不同两点A、B,试推断是否存在直线
,使得线段AB的垂直平分线经过圆心O2?若存在,求出直线
的方程;若不存在,说明理由.
(Ⅰ)动圆圆心P的轨迹方程是
(Ⅱ)不存在直线使得线段AB的垂直平分线经过圆心O2.
解析:
(Ⅰ)由已知,点,
,
,
,则
|O1O2|=2<,所以⊙O1内含于⊙O2. (2分)
设圆P的半径为r,因为动圆P与⊙O1外切,且与⊙O2内切,则
.
所以动圆圆心P轨迹是以点为焦点的椭圆. (4分)
因为,
,所以
.
故动圆圆心P的轨迹方程是. (6分)
(Ⅱ)因为直线x=5与椭圆无交点,可设直线的方程为
.
由,得
,即
.
(8分)
设点,AB的中点为
,则
,
. (10分)
若线段AB的垂直平分线经过圆心O2,则CO2⊥,即
.
所以,即4=0,矛盾! (12分)
故不存在直线使得线段AB的垂直平分线经过圆心O2. (13分)
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