已知兩圓C1:x2+y2-2x=0,C2:(x+1)2+y2=4的圓心分別為C1,C2,P為一個動點,且|PC1|+|PC2|=22.
(1)求動點P的軌跡M的方程;
(2)是否存在過點A(2,0)的直線l與軌跡M交于不同的兩點C、D,使得|C1C|=|C1D|?若存在,求直線l的方程;若不存在,請說明理由.
2
【答案】(1);
(2)假設(shè)存在這樣的直線l滿足條件,
當直線l的斜率不存在時,易知點A(2,0)在橢圓M的外部,直線l與橢圓M無交點,所以直線l不存在.
當直線l斜率存在時,設(shè)斜率為k,則直線l的方程為y=k(x-2),
由方程組
得(2k2+1)x2-8k2x+8k2-2=0①,
依題意Δ=(-8k2)2-4(2k2+1)(8k2-2)>0,即-2k2+1>0,解得-<k<,
當-<k<時,設(shè)交點C(x1,y1),D(x2,y2),CD的中點為N(x0,y0),
方程①的解為,,則=,
∴y0=k(x0-2)=k(-2)=,
要使|C1C|=|C1D|,必須有C1N⊥l,即k=-1,
∴k=-1,化簡得0=-1,顯然不成立;
所以不存在直線l,使得|C1C|=|C1D|,
綜上所述,不存在直線l,使得|C1C|=|C1D|;
x
2
2
+
y
2
=
1
(2)假設(shè)存在這樣的直線l滿足條件,
當直線l的斜率不存在時,易知點A(2,0)在橢圓M的外部,直線l與橢圓M無交點,所以直線l不存在.
當直線l斜率存在時,設(shè)斜率為k,則直線l的方程為y=k(x-2),
由方程組
x 2 2 + y 2 = 1 |
y = k ( x - 2 ) |
依題意Δ=(-8k2)2-4(2k2+1)(8k2-2)>0,即-2k2+1>0,解得-
2
2
2
2
當-
2
2
2
2
方程①的解為
x
1
=
8
k
2
+
△
4
k
2
+
2
x
2
=
8
k
2
-
△
4
k
2
+
2
x
0
=
x
1
+
x
2
2
4
k
2
2
k
2
+
1
∴y0=k(x0-2)=k(
4
k
2
2
k
2
+
1
-
2
k
2
k
2
+
1
要使|C1C|=|C1D|,必須有C1N⊥l,即k
?
k
C
1
N
∴k
?
-
2
k
2
k
2
+
1
-
0
4
k
2
2
k
2
+
1
-
1
所以不存在直線l,使得|C1C|=|C1D|,
綜上所述,不存在直線l,使得|C1C|=|C1D|;
【解答】
【點評】
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