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已知定圆Q:x 2 +y 2 -2x-15=0,动圆M和已知圆内切,且过点P(-1,0),

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/06/17 15:35:40
已知定圆Q:x 2 +y 2 -2x-15=0,动圆M和已知圆内切,且过点P(-1,0),
解 (1)已知圆可化为(x-1) 2 +y 2 =16,设动圆圆心M(x,y),则|MP|为半径,又圆M和圆Q内切,即|MP|+|MQ|=4,故M的轨迹是以P,Q为焦点的椭圆,且PQ中心为原点,故动圆圆心M的轨迹方程是
x 2
4 +
y 2
3 =1
(2)假设具有对称关系的两点所在直线l′的方程为 y=-
1
4 x+n ,代入椭圆方程中有 3 x 2 +4(-
1
4 x+n ) 2 -12=0 ,即13x 2 -8nx+16n 2 -48=0.
若要椭圆上关于直线l对称得不同两点存在,则需l′与椭圆相交,且两交点P、Q到直线l的距离相等,即线段PQ的中点M在直线l上,
故△=64n 2 -4×13×(16n 2 -48)>0,∴ -
13
2 <n<
13
2 .
设P(x 1 ,y 1 ),Q(x 2 ,y 2 ),
则 x 1 + x 2 =
8n
13 , y 1 + y 2 =-
1
4 ( x 1 + x 2 )+2n=
24
13 n ,∴
12n
13 =4×
4n
13 +m ,
故 m=-
4n
13 ,∴ n=-
13m
4 ,
∴ -
13
2 <-
13m
4 <
13
2 ,
即 -
2
13
13 <m<
2
13
13 .