在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓C1:(x+1)2+y2=1,圓C2:(x-3)2+(y-4)2=1.
(Ⅰ)若過(guò)點(diǎn)C1(-1,0)的直線l被圓C2截得的弦長(zhǎng)為
6
5
,求直線l的方程;
(Ⅱ)圓D是以1為半徑,圓心在圓C3:(x+1)2+y2=9上移動(dòng)的動(dòng)圓,若圓D上任意一點(diǎn)P分別作圓C1的兩條切線PE,PF,切點(diǎn)為E,F(xiàn),求
C1E
C1F
的取值范圍;
(Ⅲ)若動(dòng)圓C同時(shí)平分圓C1的周長(zhǎng)、圓C2的周長(zhǎng),則動(dòng)圓C是否經(jīng)過(guò)定點(diǎn)?若經(jīng)過(guò),求出定點(diǎn)的坐標(biāo);若不經(jīng)過(guò),請(qǐng)說(shuō)明理由.
(Ⅰ)設(shè)直線l的方程為y=k(+1),即kx-y+k=0.
因?yàn)橹本l被圓C2截得的弦長(zhǎng)為
6
5
,而圓C2的半徑為1,
所以圓心C2(3,4)到l:kx-y+k=0的距離為
|4k-4|
k2+1
=
4
5

化簡(jiǎn),得12k2-25k+12=0,解得k=
4
3
或k=
3
4

所以直線l方程為4x-3y+4=0或3x-4y+3=0…(4分)
(Ⅱ)動(dòng)圓D是圓心在定圓(x+1)2+y2=9上移動(dòng),半徑為1的圓
設(shè)∠EC1F=2α,則在Rt△PC1E中,cosα=
|C1E|
|PC1|
=
1
|PC1|

cos2α=2cos2α-1=
2
|PC1|2
-1
,
C1E
C1F
=|
C1E
||
C1F
|cos2α=cos2α=
2
|PC1|2
-1

由圓的幾何性質(zhì)得,|DC1|-r≤|PC1|≤|DC1|+r,即2≤|PC1|≤4,4≤|PC1|2≤16
C1E
C1F
的最大值為-
1
2
,最小值為-
7
8

C1E
C1F
∈[-
7
8
,-
1
2
]
.…(8分)
(Ⅲ)設(shè)圓心C(x,y),由題意,得CC1=CC2,
(x+1)2+y2
=
(x-3)2+(y-4)2

化簡(jiǎn)得x+y-3=0,即動(dòng)圓圓心C在定直線x+y-3=0上運(yùn)動(dòng).
設(shè)C(m.3-m),則動(dòng)圓C的半徑為
1+CC12
=
(1+(m+1)2+(3-m)2

于是動(dòng)圓C的方程為(x-m)2+(y-3+m)2=1+(m+1)2+(3-m)2
整理,得x2+y2-6y-2-2m(x-y+1)=0.
x-y+1=0
x2+y2-6y-2=0
x=1+
3
2
2
y=2+
3
2
2
x=1-
3
2
2
y=2-
3
2
2

所以定點(diǎn)的坐標(biāo)為(1-
3
2
2
,2-
3
2
2
),(1+
3
2
2
,2+
3
2
2
)…(13分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:解答題

如圖,拋物線C1:y2=8x與雙曲線C2
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)
有公共焦點(diǎn)F2,點(diǎn)A是曲線C1,C2在第一象限的交點(diǎn),且|AF2|=5.
(Ⅰ)求雙曲線C2的方程;
(Ⅱ)以F1為圓心的圓M與雙曲線的一條漸近線相切,圓N:(x-2)2+y2=1.平面上有點(diǎn)P滿足:存在過(guò)點(diǎn)P的無(wú)窮多對(duì)互相垂直的直線l1,l2,它們分別與圓M,N相交,且直線l1被圓M截得的弦長(zhǎng)與直線l2被圓N截得的弦長(zhǎng)的比為
3
:1
,試求所有滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo).

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:解答題

已知離心率為
6
3
的橢圓E:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
與圓C:x2+(y-3)2=4交于A,B兩點(diǎn),且∠ACB=120°,C在AB上方,如圖所示,
(1)求橢圓E的方程;
(2)是否存在過(guò)交點(diǎn)B,斜率存在且不為0的直線l,使得該直線截圓C和橢圓E所得的弦長(zhǎng)相等?若存在,求出直線l的方程;若不存在,說(shuō)明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

一束光線從點(diǎn)(0,1)出發(fā),經(jīng)過(guò)直線x+y-2=0反射后,恰好與橢圓x2+
y2
2
=1
相切,則反射光線所在的直線方程為______.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:解答題

已知橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的焦點(diǎn)為F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0),且經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(1,
3
2
)

(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)設(shè)過(guò)F1的直線l與橢圓C交于A、B兩點(diǎn),問(wèn)在橢圓C上是否存在一點(diǎn)M,使四邊形AMBF2為平行四邊形,若存在,求出直線l的方程,若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:解答題

如圖所示,F(xiàn)1、F2分別為橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的左、右兩個(gè)焦點(diǎn),A、B為兩個(gè)頂點(diǎn),已知橢圓C上的點(diǎn)(1,
3
2
)
到F1、F2兩點(diǎn)的距離之和為4.
(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)過(guò)橢圓C的焦點(diǎn)F2作AB的平行線交橢圓于P、Q兩點(diǎn),求△F1PQ的面積.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:解答題

已知拋物線C:y=-x2+2x,在點(diǎn)A(0,0),B(2,0)分別作拋物線的切線L1、L2
(1)求切線L1和L2的方程;
(2)求拋物線C與切線L1和L2所圍成的面積S.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:解答題

拋物線y2=2px(p>0)上縱坐標(biāo)為-p的點(diǎn)M到焦點(diǎn)的距離為2.
(Ⅰ)求p的值;
(Ⅱ)如圖,A,B,C為拋物線上三點(diǎn),且線段MA,MB,MC與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)依次組成公差為1的等差數(shù)列,若△AMB的面積是△BMC面積的
1
2
,求直線MB的方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:解答題

如圖,過(guò)拋物線y2=2px(p>0)的頂點(diǎn)作兩條互相垂直的弦OA、OB.
(1)設(shè)OA的斜率為k,試用k表示點(diǎn)A、B的坐標(biāo);
(2)求弦AB中點(diǎn)M的軌跡方程.

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