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
(3)对于
(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
∴轨迹W的方程为
(2)当
设
由
又设
由①②③解得
∵
∴
消去
故所求直线
(3)问题等价于判断以AB为直径的圆是否与直线
若直线
可知其与直线
若直线
由(2)知
又
则
设以AB为直径的圆的圆心为S,点S到直径
∴
∵
即直线
综上所述,以线段AB为直径的圆与直线
故对于
使得
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