已知圓C方程為x2+y2-8mx-(6m+2)y+6m+1=0(m∈R,m≠0),橢圓中心在原點,焦點在x軸上.
(1)證明圓C恒過一定點M,并求此定點M的坐標;
(2)判斷直線4x+3y-3=0與圓C的位置關系,并證明你的結(jié)論;
(3)當m=2時,圓C與橢圓的左準線相切,且橢圓過(1)中的點M,求此時橢圓方程;在x軸上是否存在兩定點A,B,使得對橢圓上任意一點Q(異于長軸端點),直線QA,QB的斜率之積為定值?若存在,求出A,B坐標;若不存在,請說明理由.
分析:(1)圓C的方程可化為:(x
2+y
2-2y+1)+m(8x+6y-6)=0.由
,能求出圓c過定點(0,1).
(2)圓C的方程可化為:(x-4m)
2+[y-(3m+1)]
2=25m
2,由此求出圓心到直線l的距離可知直線與圓C相切.
(3)當m=2時,圓C的方程為:(x-8)
2+(y-7)
2=100,圓心為(8,7),半徑為10,與直線x=(8-10),即x=-2相切,所以橢圓的左準線為x=-2,又橢圓過點M(0,1),則b=1,由此求出橢圓方程,進而能夠得到A(-
,0),B(
,0)或A(
,0),B(-
,0).
解答:解:(1)圓C的方程可化為:(x
2+y
2-2y+1)+m(8x+6y-6)=0.
由
解得
,
∴圓c過定點(0,1).
(2)圓C的方程可化為:(x-4m)
2+[y-(3m+1)]
2=25m
2,
圓心到直線l的距離為
d==
=5|m|=r,
∴直線與圓C相切.
(3)當m=2時,圓C的方程為:(x-8)
2+(y-7)
2=100,
圓心為(8,7),半徑為10,與直線x=(8-10),即x=-2相切,
所以橢圓的左準線為x=-2,
又橢圓過點M(0,1),則b=1,
∴
,∴
a=,b=1,
∴橢圓方程為
+y2=1.
在橢圓上任取一點Q(x,y)(y≠0),
則
kQA•kQB= •= =k對x
∈(-,)恒成立,
∴
,∴
或
.
∴A(-
,0),B(
,0)或A(
,0),B(-
,0).
點評:本題考查圓和圓錐曲線的綜合運用,具有一定的難度,解題地要注意挖掘題設中的隱含條件,合理地進行等價轉(zhuǎn)化.