解答题一动圆与圆O1:(x+2)2+y2=3外切,与圆O2:(x-2)2+y2=27内

发布时间:2020-07-09 07:45:12

解答题一动圆与圆O1:(x+2)2+y2=3外切,与圆O2:(x-2)2+y2=27内切.
(I)求动圆圆心M的轨迹方程;
(II)试探究圆心M的轨迹上是否存在点P,使直线与PO1的斜率?=1?若存在,请指出共有几个这样的点?并说明理由(不必具体求出这些点的坐标).

网友回答

解:(1)设动圆圆心为M(x,y),半径为R.
由题意,得|MO1|=,|MO2|=3-R,(1分)
∴,
由椭圆定义知M在以O1,O2为焦点的椭圆上,(3分)
且a=2,c=2,
∴b2=a2-c2=12-4=8.????????????????(5分)
∴动圆圆心M的轨迹方程为.??????????(6分)
(II)由(I)知动圆圆心M的轨迹是椭圆,
它的两个焦点坐标分别为O1(-2,0)和O2(2,0),(7分)
设P(x,y)是椭圆上的点,
由,
得,(x≠±2)(9分)
即x2-y2=4(x≠±2),这是实轴在x轴,顶点是椭圆的两个焦点的双曲线,
它与椭圆的交点即为点P.
由于双曲线的两个顶点在椭圆内,
根据椭圆和双曲线的对称性可知,它们必有四个交点.
即圆心M的轨迹上存在四个点P,
使直线PO1与PO2的斜率=1.(12分)解析分析:(1)设动圆圆心为M(x,y),半径为R.由题意,得|MO1|=,|MO2|=3-R,由椭圆定义知M在以O1,O2为焦点的椭圆上,由此能求出动圆圆心M的轨迹方程.(II)由动圆圆心M的轨迹是椭圆,它的两个焦点坐标分别为O1(-2,0)和O2(2,0),设P(x,y)是椭圆上的点,由,得,(x≠±2),由此能够推导出圆心M的轨迹上存在四个点P,使直线PO1与PO2的斜率=1.点评:本题考查动圆圆心轨迹的求法,探索满足条件的点的存在性.考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.综合性强,难度大,有一定的探索性,对数学思维能力要求较高,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!