已知圓C1:(x+1)2+y2=8,點(diǎn)C2(1,0),點(diǎn)Q在圓C1上運(yùn)動(dòng),QC2的垂直平分線交QC1于點(diǎn)P.
(Ⅰ)求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡W的方程;
(Ⅱ)設(shè)M,N是曲線W上的兩個(gè)不同點(diǎn),且點(diǎn)M在第一象限,點(diǎn)N在第三象限,若OM+2ON=2OC1,O為坐標(biāo)原點(diǎn),求直線MN的斜率k;
(Ⅲ)過點(diǎn)S(0,-13)且斜率為k的動(dòng)直線l交曲線W于A,B兩點(diǎn),在y軸上是否存在定點(diǎn)D,使以AB為直徑的圓恒過這個(gè)點(diǎn)?若存在,求出D的坐標(biāo),若不存在,說明理由.
OM
+
2
ON
=
2
O
C
1
S
(
0
,-
1
3
)
【考點(diǎn)】圓與圓錐曲線的綜合;直線與圓錐曲線的綜合.
【答案】(Ⅰ);
(Ⅱ);
(Ⅲ)在y軸上存在滿足條件的定點(diǎn)D(0,1),理由如下:
直線l的方程為y=kx-,聯(lián)立直線和橢圓方程,得
,∴9(1+2k2)x2-12kx-16=0,
由題意知,點(diǎn)S(0,-)在直線上,動(dòng)直線l交曲線W于A、B兩點(diǎn),
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則,
假設(shè)在y軸上存在定點(diǎn)D(0,m),使以AB為直徑的圓恒過這個(gè)點(diǎn),
則 ,
,
∵,
∴x1x2+(y1-m)(y2-m)=x1x2+y1y2-m(y1+y2)+m2
=(k2+1)x1x2-k(+m)(x1+x2)+m2++,
=-
==0.
∴
,∴m=1,
所以,在y軸上存在滿足條件的定點(diǎn)D,點(diǎn)D的坐標(biāo)為(0,1).
x
2
2
+
y
2
=
1
(Ⅱ)
3
14
14
(Ⅲ)在y軸上存在滿足條件的定點(diǎn)D(0,1),理由如下:
直線l的方程為y=kx-
1
3
y = kx - 1 3 |
x 2 2 + y 2 = 1 |
由題意知,點(diǎn)S(0,-
1
3
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則
x
1
+
x
2
=
4
k
3
(
1
+
2
k
2
)
,
x
1
x
2
=
-
16
9
(
1
+
2
k
2
)
假設(shè)在y軸上存在定點(diǎn)D(0,m),使以AB為直徑的圓恒過這個(gè)點(diǎn),
則
DA
=
(
x
1
,
y
1
-
m
)
,
DB
=
(
x
2
,
y
2
-
m
)
DA
?
DB
=
x
1
x
2
+
(
y
1
-
m
)
(
y
2
-
m
)
=
0
∵
y
1
=
k
x
1
-
1
3
,
y
2
=
k
x
2
-
1
3
∴x1x2+(y1-m)(y2-m)=x1x2+y1y2-m(y1+y2)+m2
=(k2+1)x1x2-k(
1
3
2
3
m
1
9
(
k
2
-
1
)
x
1
x
2
-
k
(
1
3
-
m
)
(
x
1
-
x
2
)
-
m
2
+
2
3
m
+
1
9
=-
16
(
k
2
-
1
)
9
(
2
k
2
+
1
)
-
k
(
1
3
-
m
)
4
k
3
(
2
k
2
+
1
)
-
m
2
+
2
3
m
+
1
9
=
18
(
m
2
-
1
)
k
2
+
(
9
m
2
+
6
m
-
15
)
9
(
2
k
2
+
1
)
∴
m 2 - 1 = 0 |
9 m 2 + 6 m - 15 = 0 |
所以,在y軸上存在滿足條件的定點(diǎn)D,點(diǎn)D的坐標(biāo)為(0,1).
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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