问题 解答题
已知圆C1:x2+y2-4x+3=0,圆C2:x2+y2-8y+15=0,动点P到圆C1,C2上点的距离的最小值相等.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)直线l:mx-(m2+1)y=4m,m∈R,是否存在m值使直线l被圆C1所截得的弦长为
6
3
,若存在,求出m值;若不存在,说明理由.
答案

(1)设动点P的坐标为(x,y),圆C1的圆心C1坐标为(2,0),半径为1;圆C2的圆心C2坐标为(0,4),半径为1;…2分

因为动点P到圆C1,C2上的点距离最小值相等,所以|PC1|=|PC2|…4分

(x-2)2+y2
=
x2+(y-4)2
,化简得x-2y+3=0.

因此点P的轨迹方程是x-2y+3=0.…6分

(2)直线l的方程可化为y=

m
m2+1
x-
4m
m2+1
,直线l的斜率k=
m
m2+1

因为|m|≤

1
2
(m2+1),所以|k|=
|m|
m2+1
1
2
,当且仅当|m|=1时等号成立.

所以,k2

1
4
…8分

所以l的方程为y=k(x-4),其中|k|≤

1
2

圆心C1到直线l的距离d=

|2k|
k2+1
…10分

故设直线被圆C1所截得的弦长为a,由(

a
2
)2=r2-d2

当a=

6
3
时有(
|2k|
k2+1
)2=1-(
6
6
)2
…12分

解得k2=

5
19
1
4
…13分

所以不存在m值使直线被圆C1所截得的弦长为

6
3
,…14分

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