题目内容
在△ABC中,顶点A(-1,0),B(1,0),动点D、E满足:
①
+
+
=
;
②|
|=
|
|=
|
|;
③
与
共线.
(1)求△ABC顶点C的轨迹方程;
(2)是否存在圆心在原点的圆,只要该圆的切线与顶点C的轨迹有两个不同的交点M、N,就一定有
•
=0?若存在,求出该圆的方程;若不存在,请说明理由.
①
| DA |
| DB |
| DC |
| 0 |
②|
| EC |
| 3 |
| EA |
| 3 |
| EB |
③
| DE |
| AB |
(1)求△ABC顶点C的轨迹方程;
(2)是否存在圆心在原点的圆,只要该圆的切线与顶点C的轨迹有两个不同的交点M、N,就一定有
| OM |
| ON |
考点:轨迹方程,平面向量数量积的运算
专题:综合题,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(1)设C(x,y),求出D,E的坐标,利用|
|=
|
|得△ABC顶点C的轨迹方程;
(2)分类讨论,设其方程为y=kx+m,代入椭圆的方程,利用
•
=0,直线MN:y=kx+m与圆x2+y2=r2相切,从而可得结论.
| EC |
| 3 |
| EA |
(2)分类讨论,设其方程为y=kx+m,代入椭圆的方程,利用
| OM |
| ON |
解答:
解:(1)设C(x,y),由
+
+
=
得,动点D的坐标为(
,
);
由|
|=|
|得,动点E在y轴上,再结合
与
共线共线,得动点E的坐标为(0,
);
由|
|=
|
|得
=
•
,整理得
+
=1.
因为△ABC的三个顶点不共线,所以y≠0,
故△ABC顶点C的轨迹方程为得
+
=1(y≠0).
(2)假设存在这样的圆,其方程为x2+y2=r2(r>0),
当直线MN的斜率存在时,设其方程为y=kx+m,代入椭圆的方程,
得(k2+9)x2+2kmx+m2-27=0,
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=-
,x1x2=
x1由
•
=0,得x1x2+y1y2=0,
∴得m2=
(k2+1).…9分
又直线MN:y=kx+m与圆x2+y2=r2相切知:r=
.
所以r2=
,即存在圆x2+y2=
满足题意;
当直线MN的斜率不存在时,可得x1=x2=
,y1=-y2=
满足
•
=0.
综上所述:存在圆x2+y2=
满足题意.
| DA |
| DB |
| DC |
| 0 |
| x |
| 3 |
| y |
| 3 |
由|
| EA |
| EB |
| DE |
| AB |
| y |
| 3 |
由|
| EC |
| 3 |
| EA |
x2+(y-
|
| 3 |
1+
|
| y2 |
| 27 |
| x2 |
| 3 |
因为△ABC的三个顶点不共线,所以y≠0,
故△ABC顶点C的轨迹方程为得
| y2 |
| 27 |
| x2 |
| 3 |
(2)假设存在这样的圆,其方程为x2+y2=r2(r>0),
当直线MN的斜率存在时,设其方程为y=kx+m,代入椭圆的方程,
得(k2+9)x2+2kmx+m2-27=0,
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=-
| 2km |
| k2+9 |
| m2-27 |
| k2+9 |
x1由
| OM |
| ON |
∴得m2=
| 27 |
| 10 |
又直线MN:y=kx+m与圆x2+y2=r2相切知:r=
| |m| | ||
|
所以r2=
| 27 |
| 10 |
| 27 |
| 10 |
当直线MN的斜率不存在时,可得x1=x2=
|
|
| OM |
| ON |
综上所述:存在圆x2+y2=
| 27 |
| 10 |
点评:本题考查轨迹方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查学生分析解决问题的能力,考查学生的计算能力,属于中档题.
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| ||
B、
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