已知直线l x=m(m<-2)与x轴交与点A,动圆M与直线l相切,并且与圆O;X눀+Y눀=4外切。

2025-05-21 00:43:33
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回答1:

设M的坐标为(x、y)。
∵⊙M与直线x=m相切,∴⊙M的半径=x-m,又⊙O与⊙M相外切,∴|OM|=(x-m)+2。
而|OM|=√(x^2+y^2),∴√(x^2+y^2)=x-m+2,
两边平方,得:x^2+y^2=x^2-2(m-2)x+(m-2)^2,∴y^2=2(2-m)x+(2-m)^2
即满足条件的轨迹C的方程为抛物线y^2=2(2-m)x+(2-m)^2。

回答2:

先得到斜率为60°的直线方程:Y=/3X(/3表示根号3),所以可设M(X1,/3X1),N(X2,/3X2),

再求出MN的中点坐标为T((X1+X2)/2,(/3X1+/3X2)/2).假设这样的圆存在,则只需验证其圆心T到A点的距离为圆半径是否成立。

根号[(X1+X2)/2-m]2+[/3(X1+X2)/2]2=[根号(X1-X2)2+(/3X1-/3X2)2]/2,把两边同时平方得到(X1+X2)2-(X1+X2)m+m2=(X1-X2)2

化简得到4X1X2-m(X1+X2)+m2=0

再把直线Y=/3X带入到曲线C的方程Y2=(4-2m)X+(2-m)2,化简得到3X2+(2m-4)X-(m-2)2=0,显然直线Y=/3X与曲线C有2个交点。所以方程3X2+(2m-4)X-(m-2)2=0有2个根分别为X1,X2。则两根之和X1+X2=-b/a=(4-2m)/3,X1*X2=c/a=-(m-2)2/3.带入到4X1X2-m(X1+X2)+m2=0得到

(-4/3)*(m-2)2-m(4-2m)/3+m2=0,求得m=/52-6或m=-/52-6,显然满足m<-2的只有m=-/52-6,

再检验△是否满足有2个根的要求:△=(2m-4)2+12(m-2)2恒大于等于0,满足条件。所以当m=-/52-6时存在以MN为直径的圆经过点A。