问题 解答题

已知经过点A(1,-3),B(0,4)的圆C与圆x2+y2-2x-4y+4=0相交,它们的公共弦平行于直线2x+y+1=0.

(Ⅰ)求圆C的方程;

(Ⅱ)若动圆M经过一定点P(3,0),且与圆C外切,求动圆圆心M的轨迹方程.

答案

(Ⅰ)设圆C的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,

∵圆C与圆x2+y2-2x-4y+4=0相交

∴两圆的公共弦方程为(D+2)x+(E+4)y+F-4=0,

∵圆C经过点A(1,-3),B(0,4),公共弦平行于直线2x+y+1=0

-
D+2
E+4
=-2
D-3E+F+10=0
4E+F+16=0
,∴
D=6
E=0
F=-16

∴圆C的方程为x2+y2+6x-16=0,即(x+3)2+y2=25.(4分)

(Ⅱ)圆C的圆心为C(-3,0),半径r=5.

∵动圆M经过一定点P(3,0),且与圆C外切

∴|MC|-|MP|=5<|PC|=6.

∴动圆M圆心的轨迹是以C,P为焦点,实轴长为5的双曲线的右支.(7分)

设双曲线的方程为

x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0),

∵c=3,a=

5
2

b2=c2-a2=

11
4

故动圆圆心M的轨迹方程是

x2
25
4
-
y2
11
4
=1(x>0).(8分)

单项选择题 A1型题
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