Question

【題目】已知圓C1：（x+1）2+y2=25，圓C2：（x﹣1）2+y2=1，動(dòng)圓C與圓C1和圓C2均內(nèi)切．

（1）求動(dòng)圓圓心C的軌跡E的方程；
（2）點(diǎn)P（1，t）為軌跡E上點(diǎn)，且點(diǎn)P為第一象限點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)P作兩條直線與軌跡E交于A，B兩點(diǎn)，直線PA，PB斜率互為相反數(shù)，則直線AB斜率是否為定值，若是，求出定值；若不是，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】
（1）解：圓C1：（x+1）2+y2=25的圓心C1（﹣1，0），半徑r1=5；圓C2：（x﹣1）2+y2=1的圓心C2（1，0），半徑r2=1．

設(shè)動(dòng)圓C的圓心C（x，y），半徑r．

∵動(dòng)圓C與圓C1，圓C2均內(nèi)切，

∴|C1C|=5﹣r，|C2C|=r﹣1．

∴|C1C|+|C2C|=5﹣1=4＞|C1C2|=2，

因此動(dòng)點(diǎn)C的軌跡是橢圓，且2a=4，2c=2，得a=2，c=1，

∴b2=a2﹣c2=3．

因此動(dòng)圓圓心C的軌跡E方程是 ；

（2）解：如圖，

∵點(diǎn)P（1，t）為軌跡E上點(diǎn)，且點(diǎn)P為第一象限點(diǎn)，

∴ ，解得t= ，

∴P（1， ），

設(shè)PA所在直線方程為y﹣ ，則PB所在直線方程為 ，

聯(lián)立 ，得（3+4k2）x2﹣（8k2﹣12k）x+4k2﹣12k﹣3=0，

則 ，

∴ ， ，

取k為﹣k，可得 ，

∴ ．

∴直線AB斜率為定值 ．

【解析】（1）圓（x+1）2+y2=1的圓心C1（﹣1，0），半徑r1=1；圓（x﹣1）2+y2=25的圓心C2（1，0），半徑r2=5．設(shè)動(dòng)圓C的圓心C（x，y），半徑r．由于動(dòng)圓C與圓（x+1）2+y2=1及圓（x﹣1）2+y2=25都內(nèi)切，可得|C1C|=r﹣1，|C2C|=5﹣r．于是|C1C|+|C2C|=5﹣1=4＞|C1C2|=2，利用橢圓的定義可知：動(dòng)點(diǎn)C的軌跡是橢圓；（2）把P的坐標(biāo)代入橢圓方程，求得t值，然后設(shè)出過(guò)PA的直線方程，PB的直線方程，聯(lián)立直線方程和橢圓方程，求得A，B的坐標(biāo)，代入斜率公式可得直線AB斜率為定值 ．