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(文)已知一个动圆与圆M1:(x+1)2+y2=1外切,同时又与圆M2:(x-1)2+y2=25内切.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/08 11:57:38
(文)已知一个动圆与圆M1:(x+1)2+y2=1外切,同时又与圆M2:(x-1)2+y2=25内切.
(Ⅰ)求动圆圆心M的轨迹C的方程;
(II)设经过圆M1的圆心且不与坐标轴垂直的直线交(Ⅰ)中的轨迹C于两点A、B,线段AB的垂直平分线与x轴交于点G,求G点横坐标的取值范围.
(I)不妨记圆M1,M2的圆心分别为M1,M2
由题意可知,动圆M与定圆与定圆M1相外切与定圆M2相内切
∴MM1=r+1,MM2=5-r(2分)
∴MM1+MM2=6>M1M2=2(3分)
∴动圆圆心M的轨迹是以M1,M2为焦点的椭圆
由椭圆的定义可知,c=1,a=3,b2=a2-c2=8(4分)
∴所求的轨迹C的方程为
x2
9+
y2
8=1(5分)
(II)由题意可知,直线AB过圆M1的圆心且不与坐标轴垂直,故可设直线AB的方程为y=k(x+1),k≠0
联立

y=k(x+1)

x2
9+
y2
8=1可得(9k2+8)x2+18k2x+9k2-72=0(6分)


△=182k4−4(9k2+8)(9k2−72)>0
x1+x2=−
18k2
9k2+8
x1x2=
9k2−72
9k2+8(7分)
设线段AB的中点为P(x0,y0),则x0=
−9k2
9k2+8,y0=