题目内容
设双曲线
的左、右顶点分别为A1、A2,点P(x1,y1),Q(x1,-y1)是双曲线上不同的两个动点。
(1)求直线A1P与A2Q交点的轨迹E的方程;
(2)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹E恒有两个交点A、B,且
?若存在,求出该圆的方程;若不存在,说明理由。
(1)求直线A1P与A2Q交点的轨迹E的方程;
(2)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹E恒有两个交点A、B,且
解:(1)由A1、A2分别为双曲线的左、右顶点知


两式相乘得
∵点P(x1,y1)在双曲线上
,即
∴
∴
即直线A1P与A2Q交点的轨迹E的方程为
;
(2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹E恒有两个交点A、B,且
又设该圆的切线方程为y=kx+m,
由
消去y,得
则
即
设
则
∴

要使
,需使
即
0
∴
解得
或
∵直线y=kx+m为圆心在原点的圆的一条切线,
∴圆的半径为
,故所求圆为
此时圆的切线y=kx+m都满足
或
而当切线的斜率不存在时,切线为
与椭圆

的两个交点为
或
满足
综上,存在圆心在原点的圆
使得该圆的任意一条切线与轨迹E恒有两个交点A、B
且
。
两式相乘得
∵点P(x1,y1)在双曲线上
∴
∴
即直线A1P与A2Q交点的轨迹E的方程为
(2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹E恒有两个交点A、B,且
又设该圆的切线方程为y=kx+m,
由
则
即
设
则
∴
要使
即
∴
解得
∵直线y=kx+m为圆心在原点的圆的一条切线,
∴圆的半径为
此时圆的切线y=kx+m都满足
而当切线的斜率不存在时,切线为
的两个交点为
满足
综上,存在圆心在原点的圆
且
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