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已知动圆C过点A(-2,0),且与圆M:(x-2) 2 +y 2 =64相内切

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/14 00:04:13
(1)圆M:(x-2) 2 +y 2 =64,圆心M的坐标为(2,0),半径R=8.
∵|AM|=4<R,∴点A(-2,0)在圆M内,
设动圆C的半径为r,圆心为C,依题意得r=|CA|,且|CM|=R-r,

∴圆心C的轨迹是中心在原点,以A,M两点为焦点,长轴长为8的椭圆,
设其方程为
x 2
a 2 +
y 2
b 2 =1 (a>b>0),则a=4,c=2,
∴b 2 =a 2 -c 2 =12,∴所求动圆C的圆心的轨迹方程为
x 2
16 +
y 2
12 =1 .
(2)由
y=kx+m
x 2
16 +
y 2
12 =1 消去y 化简整理得:(3+4k 2 )x 2 +8kmx+4m 2 -48=0,
设B(x 1 ,y 1 ),D(x 2 ,y 2 ),则x 1 +x 2 = -
8km
3+4 k 2 .
1 =(8km) 2 -4(3+4k 2 ) (4m 2 -48)>0.①

y=kx+m
x 2
4   -
y 2
12 =1 消去y 化简整理得:(3-k 2 )x 2 -2kmx-m 2 -12=0,
设E(x 3 ,y 3 ),F(x 4 ,y 4 ),则x 3 +x 4 =
2km
3- k 2 .
2 =(-2km) 2 +4(3-4k 2 ) (m 2 +12)>0.②

DF +
BE =
0 ,∴(x 4 -x 2  )+(x 3 -x 1 )=0,即x 1 +x 2 =x 3 +x 4
∴ -
8km
3+4 k 2 =
2km
3- k 2 ,∴2km=0或 -
4
3+4 k 2 =
1
3- k 2 ,
解得k=0或m=0,
当k=0时,由①、②得 -2
3 <m<2
3 ,
∵m∈Z,∴m的值为-3,-2,-1,0,1,2,3;
当m=0时,由①、②得 -
3
2 <m<
3
2 ,
∵k∈Z,∴k=-1,0,1.
∴满足条件的直线共有9条.