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已知圆A:x2+y2+2x-15=0和定点B(1,0),M是圆A上任意一点,线段MB的垂直平分线交MA于点N,...

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问题详情:

已知圆A:x2+y2+2x-15=0和定点B(1,0),M是圆A上任意一点,线段MB的垂直平分线交MA于点N,设点N的轨迹为C.

(Ⅰ)求C的方程;

(Ⅱ)若直线y=k(x-1)与曲线C相交于P,Q两点,试问:在x轴上是否存在定点R,使当k变化时,总有∠ORP=∠ORQ?若存在,求出点R的坐标;若不存在,请说明理由.

【回答】

(Ⅰ)已知圆A:x2+y2+2x-15=0和定点B(1,0),M是圆A上任意一点,线段MB的垂直平分线交MA于点N,...;(Ⅱ)存在定点R(4,0)满足题设.

【分析】

(Ⅰ)求出圆心A,通过|NM|=|NB|,推出点N的轨迹是以AB为焦点的椭圆,设其标准方程,求出ac,即可求解椭圆方程.(Ⅱ)设存在点Rt,0)满足题设,联立直线ykx﹣1)与椭圆方程,设Px1,y1),Qx2,y2),利用韦达定理,通过直线RP与直线RQ的斜率之和为零,即可得到t的值.

【详解】

解:(Ⅰ)圆A:(x+1)2+y2=16,圆心A(-1,0),由已知得|NM|=|NB|,

又|NM|+|NB|=4,所以|NA|+|NB|=4>|AB|=2,

所以由椭圆的定义知点N的轨迹是以A,B为焦点的椭圆,

设其标准方程C:已知圆A:x2+y2+2x-15=0和定点B(1,0),M是圆A上任意一点,线段MB的垂直平分线交MA于点N,... 第2张,则2a=4,2c=2,所以a2=4,b2=3,

所以曲线C:已知圆A:x2+y2+2x-15=0和定点B(1,0),M是圆A上任意一点,线段MB的垂直平分线交MA于点N,... 第3张

(Ⅱ)设存在点R(t,0)满足题设,联立直线y=k(x-1)与椭圆方程已知圆A:x2+y2+2x-15=0和定点B(1,0),M是圆A上任意一点,线段MB的垂直平分线交MA于点N,... 第4张

消去y,得(4k2+3)x2-8k2x+(4k2-12)=0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),

则由韦达定理得已知圆A:x2+y2+2x-15=0和定点B(1,0),M是圆A上任意一点,线段MB的垂直平分线交MA于点N,... 第5张①,已知圆A:x2+y2+2x-15=0和定点B(1,0),M是圆A上任意一点,线段MB的垂直平分线交MA于点N,... 第6张②,

由题设知OR平分∠PRQ⇔直线RP与直RQ的倾斜角互补,

​即直线RP与直线RQ的斜率之和为零,即已知圆A:x2+y2+2x-15=0和定点B(1,0),M是圆A上任意一点,线段MB的垂直平分线交MA于点N,... 第7张,即已知圆A:x2+y2+2x-15=0和定点B(1,0),M是圆A上任意一点,线段MB的垂直平分线交MA于点N,... 第8张,即2kx1x2-(1+t)k(x1+x2)+2tk=0③,

把①、②代入③并化简得已知圆A:x2+y2+2x-15=0和定点B(1,0),M是圆A上任意一点,线段MB的垂直平分线交MA于点N,... 第9张,即(t-4)k=0④,

所以当k变化时④成立,只要t=4即可,所以存在定点R(4,0)满足题设.

【点睛】

本题考查利用椭圆定义求轨迹问题,考查直线与椭圆的位置关系的综合应用,考查存在*问题的处理方法,考查分析问题解决问题的能力

知识点:圆锥曲线与方程

题型:解答题

TAG标签:#垂直平分 #x2y22x #MB #线交 #Ma #
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