问题
解答题
过定点A(1,0)的动圆M与定圆B:(x+1)2+y2=8内切(圆心为B).
(1)求动圆圆心M的轨迹方程;
(2)设点N(0,1),是否存在直线l交M的轨迹于P,Q两点,使得△NPQ的垂心恰为点A.若存在,求出该直线l的方程;若不存在,请说明理由.
答案
(1)设M(x,y),由题意得|MB|=2
-|MA|,即|MA|+|MB|=22
>|AB|=2,2
由椭圆的定义可得:点M的轨迹是以A(1,0),B(-1,0)为焦点的椭圆,
且2a=2
,2c=2,解得a=2
,c=1,b2=a2-c2=1.2
故动圆圆心M的轨迹方程为
+y2=1.x2 2
(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),
∵A是垂心,∴kl=-
=1,1 kNA
设直线l的方程为y=x+m,联立
.y=x+m
+y2=1x2 2
消去y整理得3x2+4mx+2(m2-1)=0,
∴x1+x2=-
,x1x2=4m 3
,又AP⊥NQ,2(m2-1) 3
∴
•AP
=0,∴(x1-1,x1+m)•(x2,x2+m-1)=0,整理为2x1x2+(m-1)(x1+x2)+m(m-1)=0,NQ
∴
+(m-1)(-4(m2-1) 3
)+m(m-1)=0,解之得m=1(舍去)或m=-4m 3
.4 3
经检验m=-
符合题意,故存在符合题意的直线l:y=x-4 3
.4 3