一动圆与已知圆O 1 (x+2) 2 +y 2 =1外切,与圆O 2 (x-2) 2 +y 2 =49内切,

一动圆与已知圆O 1 (x+2) 2 +y 2 =1外切,与圆O 2 (x-2) 2 +y 2 =49内切,
(1)求动圆圆心的轨迹方程C;
(2)已知点A(2,3),O(0,0)是否存在平行于OA的直线l与曲线C有公共点,且直线OA与l的距离等于4?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.
你为什么不嫁我 1年前 已收到1个回答 举报

m5iprj 幼苗

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(1)∵圆O 1 的方程为:(x+2) 2 +y 2 =1,
∴圆O 1 的圆心为(-2,0),半径r 1 =1;同理圆O 2 的圆心为(2,0),半径r 2 =7.
设动圆的半径为R、圆心为M,圆M与圆O 1 外切于点E,圆M与圆O 2 内切于点F,连结O 1 M、O 2 F,
则E点在O 1 M上,M在O 2 F上.
∵|O 1 M|=|O 1 E|+|EM|,|O 2 M|=|O 2 F|-|MF|,
∴|O 1 M|=r 1 +R,|O 2 M|=r 2 -R,
两式相加得:|O 1 M|+|O 2 M|=r 1 +r 2 =1+7=8(定值),
∴圆心M在以O 1 、O 2 为焦点的椭圆上运动,
由2a=8,c=2,得a=4,b=
a 2 - c 2 =2
3 ,
椭圆方程为
x 2
16 +
y 2
12 =1 .
即动圆圆心的轨迹方程为C:
x 2
16 +
y 2
12 =1 ;
(2)直线OA的斜率为k=
3-0
2-0 =
3
2 ,则平行于OA的直线l的斜率也是
3
2 ,
假设存在符合题意的直线l,设其方程为y=
3
2 x+t,


y=
3
2 x+t

x 2
16 +
y 2
12 =1 消去y,得3x 2 +3tx+t 2 -12=0,
∵直线l与椭圆有公共点,
∴△=(3t) 2 -4×3×(t 2 -12)≥0,解得-4
3 ≤t≤4
3 ,
另一方面,由直线OA:
3
2 x-y=0与l:
3
2 x-y+t=0的距离为
|t|

(
3
2 ) 2 + (-1) 2 =4,解之得t=±2
13 ,
由于±2
13 ∉[-4
3 ,4
3 ],所以符合题意的直线l不存在.

1年前

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