题目内容

在△ABC中,顶点A(-1,0),B(1,0),动点D、E满足:
DA
+
DB
+
DC
=
0

②|
EC
|=
3
|
EA
|=
3
|
EB
|;
DE
AB
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
OM
ON
=0?若存在,求出该圆的方程;若不存在,请说明理由.
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|
EC
|=
3
|
EA
|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
OM
ON
=0,直线MN:y=kx+m与圆x2+y2=r2相切,从而可得结论.
解答: 解:(1)设C(x,y),由
DA
+
DB
+
DC
=
0
得,动点D的坐标为(
x
3
y
3
);
由|
EA
|=|
EB
|得,动点E在y轴上,再结合
DE
AB
共线共线,得动点E的坐标为(0,
y
3
);                 
由|
EC
|=
3
|
EA
|得
x2+(y-
y
3
)2
=
3
1+
y2
9
,整理得
y2
27
+
x2
3
=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
y2
27
+
x2
3
=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=-
2km
k2+9
,x1x2=
m2-27
k2+9

x1
OM
ON
=0,得x1x2+y1y2=0,
∴得m2=
27
10
(k2+1)
.…9分
又直线MN:y=kx+m与圆x2+y2=r2相切知:r=
|m|
1+k2

所以r2=
27
10
,即存在圆x2+y2=
27
10
满足题意;
当直线MN的斜率不存在时,可得x1=x2=
27
10
,y1=-y2=
27
10
满足
OM
ON
=0.
综上所述:存在圆x2+y2=
27
10
满足题意.
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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