问题
解答题
已知动圆C与定圆C3:
(1)求动圆C的圆心C的轨迹方程; (2)若直线l:y=kx+l(k≠0)与C的轨迹交于不同的两点M、N,且线段MN的垂直平分线过定点G(
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答案
(1)∵C3:
+2x+x 2
+y 2
=0的方程可化为(3 4
+x+1) 2
=(y 2
)21 2
圆C2:
-2x+x 2
-y 2
=0的方程可化为45 4
+(x-1) 2
=(y 2
)27 2
设动圆C的半径为r,则
|CC3|=
+r,|CC2|=1 2
-r,7 2
∴|CC3|+|CC2|=4
∴C的轨迹是以C3和C2为焦点,长轴为4的椭圆
∴C的轨迹方程为
+x2 4
=1y2 3
(2)设M(x1,y1)、N(x2,y2),
由
消去y并整理得
+x2 4
=1y2 3 y=kx+1
(3+4k2)x2+8kx-8=0
则x1+x2=
,x1•x2=-8k 3+4k2 -8 3+4k2
则y1+y2=k(x1+x2)+2=6 3+4k2
则线段MN的中点P的坐标为(
,-4k 3+4k2
)3 3+4k2
由线段MN的垂直平分线过定点G(
,0),1 8
设MN的垂直平分线l的方程为y=-
(x-1 k
)1 8
∵P点在l上
∴
=-3 3+4k2
(1 k
--4k 3+4k2
)1 8
即4k2+8k+3=0
解得k=-
,或k=-1 2 3 2