已知圆C方程为x2+y2-8mx-(6m+2)y+6m+1=0(m∈R,m≠0),椭圆中心在原点,焦点在x轴上.
(1)证明圆C恒过一定点M,并求此定点M的坐标;
(2)判断直线4x+3y-3=0与圆C的位置关系,并证明你的结论;
(3)当m=2时,圆C与椭圆的左准线相切,且椭圆过(1)中的点M,求此时椭圆方程;在x轴上是否存在两定点A,B,使得对椭圆上任意一点Q(异于长轴端点),直线QA,QB的斜率之积为定值?若存在,求出A,B坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)圆C的方程可化为:(x
2+y
2-2y+1)+m(8x+6y-6)=0.由
,能求出圆c过定点(0,1).
(2)圆C的方程可化为:(x-4m)
2+[y-(3m+1)]
2=25m
2,由此求出圆心到直线l的距离可知直线与圆C相切.
(3)当m=2时,圆C的方程为:(x-8)
2+(y-7)
2=100,圆心为(8,7),半径为10,与直线x=(8-10),即x=-2相切,所以椭圆的左准线为x=-2,又椭圆过点M(0,1),则b=1,由此求出椭圆方程,进而能够得到A(-
,0),B(
,0)或A(
,0),B(-
,0).
解答:解:(1)圆C的方程可化为:(x
2+y
2-2y+1)+m(8x+6y-6)=0.
由
解得
,
∴圆c过定点(0,1).
(2)圆C的方程可化为:(x-4m)
2+[y-(3m+1)]
2=25m
2,
圆心到直线l的距离为
d==
=5|m|=r,
∴直线与圆C相切.
(3)当m=2时,圆C的方程为:(x-8)
2+(y-7)
2=100,
圆心为(8,7),半径为10,与直线x=(8-10),即x=-2相切,
所以椭圆的左准线为x=-2,
又椭圆过点M(0,1),则b=1,
∴
,∴
a=,b=1,
∴椭圆方程为
+y2=1.
在椭圆上任取一点Q(x,y)(y≠0),
则
kQA•kQB= •= =k对x
∈(-,)恒成立,
∴
,∴
或
.
∴A(-
,0),B(
,0)或A(
,0),B(-
,0).
点评:本题考查圆和圆锥曲线的综合运用,具有一定的难度,解题地要注意挖掘题设中的隐含条件,合理地进行等价转化.