问题 解答题
已知双曲线E:
x2
24
-
y2
12
=1
的左焦点为F,左准线l与x轴的交点是圆C的圆心,圆C恰好经过坐标原点O,设G是圆C上任意一点.
(Ⅰ)求圆C的方程;
(Ⅱ)若直线FG与直线l交于点T,且G为线段FT的中点,求直线FG被圆C所截得的弦长;
(Ⅲ)在平面上是否存在定点P,使得对圆C上任意的点G有
|GF|
|GP|
=
1
2
?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
答案

(Ⅰ)由双曲线E:

x2
24
-
y2
12
=1,得l:x=-4,C(-4,0),F(-6,0).…(2分)

又圆C过原点,所以圆C的方程为(x+4)2+y2=16.   …(4分)

(Ⅱ)由题意,设G(-5,yG),代入(x+4)2+y2=16,得yG

15
,…(5分)

所以FG的斜率为k=±

15
,FG的方程为y=±
15
(x+6)
.…(6分)

所以C(-4,0)到FG的距离为d=

15
2
,…(7分)

直线FG被圆C截得的弦长为2

16-(
15
2
)
2
=7…(9分)

(Ⅲ)设P(s,t),G(x0,y0),则由

|GF|
|GP|
=
1
2
,得
(x0+6)2+
y20
(x0-s)2+(y0-t)2
1
2

整理得3(x02+y02)+(48+2s)x0+2ty0+144-s2-t2=0.①…(11分)

又G(x0,y0)在圆C:(x+4)2+y2=16上,所以x02+y02+8x0=0   ②

②代入①,得(2s+24)x0+2ty0+144-s2-t2=0.…(13分)

又由G(x0,y0)为圆C上任意一点可知,

2s+24=0
2t=0
144-s2-t2=0
…(14分)

解得:s=-12,t=0.…(15分)

所以在平面上存在一定点P,其坐标为(-12,0).  …(16分)

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