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一动圆与已知⊙O1:(x+2)2+y2=1相外切,与⊙O2:(x−2)2+y2=(23−1)2相内切.

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/06/12 13:32:15
一动圆与已知⊙O1(x+
2
)
一动圆与已知⊙O1:(x+2)2+y2=1相外切,与⊙O2:(x−2)2+y2=(23−1)2相内切.
(Ⅰ)设动圆圆心为M(x,y),半径为R,则由题设条件,可知:
|MO1|=1+R,|MO2|=(2
3−1)-R,∴|MO1|+|MO2|=2
3.
由椭圆定义知:M在以O1,O2为焦点的椭圆上,且a=
3,c=
2,b2=a2-c2=3-2=1,故动圆圆心的轨迹方程为
x2
3+y2=1.…(4分)
(Ⅱ)设P为MN的中点,联立方程组

y=kx+m
x2+3y2−3=0,⇒(3k2+1)x2+6mkx+3(m2-1)=0.△=-12m2+36k2+12>0⇒m2<3k2+1 …(1)…(6分)
又xM+xN=
−6mk
3k2+1⇒xP=
−3mk
3k2+1,yP=kxP+m=
m
3k2+1⇒kAP=
m+3k2+1
−3km
由MN⊥AP⇒
m+3k2+1
−3km=
1
k⇒2m=3k2+1…(2)…(9分)

把(2)代入(1)得:2m>m2⇒0<m<2
又由(2)得:k2=
2m−1
3>0⇒m>
1
2⇒
1
2<m<2.故m∈(
1
2,2).…(12分)