题目内容
【题目】设F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,A1,A2分别为这个双曲线的左、右顶点,P为双曲线右支上的任意一点.求证:以A1A2为直径的圆既与以PF2为直径的圆外切,又与以PF1为直径的圆内切.
【答案】见解析
【解析】
分别求出以A1A2为直径的圆、以PF1为直径的圆和以PF2为直径的圆的圆心和半径,运用中位线定理和双曲线的定义,结合两圆相切的条件即可得证.
如图,以A1A2为直径的圆的圆心为O,半径为a.令M,N分别是PF2,PF1的中点.由三角形中位线的性质,得|OM|=|PF1|.
又根据双曲线的定义,得 |PF1|=2a+|PF2|.从而有|OM|= (2a+|PF2|)=a+|PF2|.这表明,两圆的圆心距等于两圆半径之和,故以A1A2为直径的圆与以PF2为直径的圆外切.
同理,得|ON|=|PF2|= (|PF1|-2a)=|PF1|-a.这表明两圆的圆心距等于两圆半径之差,故以A1A2为直径的圆与以PF1为直径的圆内切.
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