问题
解答题
已知双曲线E:
(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
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答案
(Ⅰ)由双曲线E:
-x2 24
=1,得l:x=-4,C(-4,0),F(-6,0).…(2分)y2 12
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=±
,…(5分)15
所以FG的斜率为k=±
,FG的方程为y=±15
(x+6).…(6分)15
所以C(-4,0)到FG的距离为d=
,…(7分)15 2
直线FG被圆C截得的弦长为2
=7…(9分)16-(
)215 2
(Ⅲ)设P(s,t),G(x0,y0),则由
=|GF| |GP|
,得1 2 (x0+6)2+ y 20 (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,
…(14分)2s+24=0 2t=0 144-s2-t2=0
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)