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.
考點(diǎn):直線與圓錐曲線的綜合問(wèn)題
專題:綜合題,圓錐曲線的定義、性質(zhì)與方程
分析:(Ⅰ)設(shè)直線l的方程為y=k(+1),根據(jù)直線l被圓C2截得的弦長(zhǎng)為
6
5
,利用勾股定理,求出k,即可求直線l的方程;
(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,由圓的幾何性質(zhì)得,|DC1|-r≤|PC1|≤|DC1|+r,即2≤|PC1|≤4,4≤|PC1|2≤16,利用向量的數(shù)量積公式,即可求
C1E
C1F
的取值范圍;
(Ⅲ)確定動(dòng)圓圓心C在定直線x+y-3=0上運(yùn)動(dòng),求出動(dòng)圓C的方程,即可得出結(jié)論.
解答: 解:(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)
點(diǎn)評(píng):本題考查直線與圓的方程,考查向量知識(shí)的運(yùn)用,考查直線與圓的位置關(guān)系,考查學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力,屬于中檔題.
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: 題型:

如圖,從點(diǎn)M(x0,4)發(fā)出的光線,沿平行于拋物線y2=8x的對(duì)稱軸方向射向此拋物線上的點(diǎn)P,經(jīng)拋物線反射后,穿過(guò)焦點(diǎn)射向拋物線上的點(diǎn)Q,再經(jīng)拋物線反射后射向直線l:x-y-10=0上的點(diǎn)N,經(jīng)直線反射后又回到點(diǎn)M,則x0等于( 。
A、5B、6C、7D、8

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知一條曲線C在y軸右側(cè),C上每一點(diǎn)到點(diǎn)F(1,0)的距離減去它到y(tǒng)軸距離的差都是1.
(1)求曲線C的方程;
(2)設(shè)直線l交曲線C于A,B兩點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)為D(2,-1),求直線l的一般式方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知離心率為
3
2
的橢圓C,其長(zhǎng)軸的端點(diǎn)A1,A2恰好是雙曲線
x2
3
-y2=1的左右焦點(diǎn),點(diǎn)P是橢圓C上不同于A1,A2的任意一點(diǎn),設(shè)直線PA1,PA2的斜率分別為k1,k2
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)試判斷乘積“k1•k2”的值是否與點(diǎn)P的位置有關(guān),并證明你的結(jié)論;
(3)當(dāng)k1=
1
2
,在橢圓C上求點(diǎn)Q,使該點(diǎn)到直線PA2的距離最大.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

橢圓G:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>0,b>0 )與x軸交于A、B兩點(diǎn),F(xiàn)是它的右焦點(diǎn),若
FA
FB
=-1且|OF|=1
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)橢圓G的上頂點(diǎn)為M,是否存在直線L,L交橢圓于P(x1,y1)、Q(x2,y2)兩點(diǎn),滿足PQ⊥MF,且|PQ|=
4
3
,若存在,求直線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: 題型:

如圖,F(xiàn)1,F(xiàn)2是雙曲線x2-y2=1的兩個(gè)焦點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),圓O是以F1F2為直徑的圓,直線l:y=kx+b與圓O相切,并與雙曲線交于A、B兩點(diǎn).
(Ⅰ)根據(jù)條件求出b和k的關(guān)系式;
(Ⅱ)當(dāng)
OA
OB
=k2+1
時(shí),求直線l的方程;
(Ⅲ)當(dāng)
OA
OB
=m(k2+1)
,且滿足2≤m≤4時(shí),求△AOB面積的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,已知拋物線C:y2=4x焦點(diǎn)為F,直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)F且與拋物線C相交于A,B兩點(diǎn)
(Ⅰ)若線段AB的中點(diǎn)在直線y=1上,求直線l的方程;
(Ⅱ)若線段|AB|=20,求直線l的方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

若實(shí)數(shù)x,y滿足
x-y+1≥0
x+y≥0
x≤0
,則目標(biāo)函數(shù)z=x+2y的最大值是
 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列說(shuō)法:其中正確的個(gè)數(shù)是
 

①命題“?x∈R,2x≤0”的否定是“?x∈R,2x>0”;
②關(guān)于x的不等式a<sin2x+
2
sin2x
恒成立,則a的取值范圍是a<3;
③對(duì)于函數(shù)f(x)=
ax
1+|x|
(a∈R且a≠0)
,則有當(dāng)a=1時(shí),?k∈(1,+∞),使得函數(shù)g(x)=f(x)-kx在R上有三個(gè)零點(diǎn);
1
0
1-x2
e
1
1
x
dx

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