已知在△ABC中,點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為(-2,0)和(2,0),點(diǎn)C在x軸上方.
(Ⅰ)若點(diǎn)C的坐標(biāo)為(2,3),求以A、B為焦點(diǎn)且經(jīng)過點(diǎn)C的橢圓的方程;
(Ⅱ)若∠ACB=45°,求△ABC的外接圓的方程;
(Ⅲ)若在給定直線y=x+t上任取一點(diǎn)P,從點(diǎn)P向(Ⅱ)中圓引一條切線,切點(diǎn)為Q.問是否存在一個(gè)定點(diǎn)M,恒有PM=PQ?請說明理由.
【答案】
分析:(Ⅰ)根據(jù)橢圓的定義和AC,BC求得橢圓的長軸,進(jìn)而根據(jù)c求得b,則橢圓的方程可得.
(Ⅱ)先用正弦定理可知
=2R,進(jìn)而求得R,設(shè)出圓心坐標(biāo),根據(jù)勾股定理求的s,則外接圓的方程可得.
(Ⅲ)假設(shè)存在這樣的點(diǎn)M(m,n),設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo),進(jìn)而根據(jù)PM=PQ,求得關(guān)于x的方程,進(jìn)而列出方程組,消去m,得到關(guān)于n的一元二次方程,分別討論當(dāng)判別式大于0或小于等于0時(shí)的情況.
解答:解:(Ⅰ)因?yàn)锳C=5,BC=3,所以橢圓的長軸長2a=AC+BC=8,
又c=2,所以b=2
,故所求橢圓的方程為
(Ⅱ)因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131023213131789027870/SYS201310232131317890278006_DA/3.png">=2R,所以2R=4
,即R=2
又圓心在AB的垂直平分線上,故可設(shè)圓心為(0,s)(s>0),
則由4+S
2=8,所以△ABC的外接圓的方程為x
2+(y-2)
2=8
(Ⅲ)假設(shè)存在這樣的點(diǎn)M(m,n),設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,x+t),因?yàn)楹阌蠵M=PQ,所以(x-m)
2+(x+t-n)
2=x
2+(x+t-2)
2-8,
即(2m+2n-4)x-(m
2+n
2-2nt+4t+4)=0,對x∈R,恒成立,
從而
,消去m,得n
2-(t+2)n+(2t+4)=0
因?yàn)榉匠膛袆e式△=t
2-4t-12,所以
①當(dāng)-2<t<6,時(shí),因?yàn)榉匠虩o實(shí)數(shù)解,所以不存在這樣的點(diǎn)M
②當(dāng)t≥6或t≤-2時(shí),因?yàn)榉匠逃袑?shí)數(shù)解,且此時(shí)直線y=x+t與圓相離或相切,故此時(shí)這樣的點(diǎn)M存在.
點(diǎn)評:本題主要考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和橢圓與直線的關(guān)系.考查了學(xué)生綜合分析問題的能力.