過定點A(1,0)的動圓M與定圓B:(x+1)2+y2=8內(nèi)切(圓心為B).
(1)求動圓圓心M的軌跡方程;
(2)設(shè)點N(0,1),是否存在直線l交M的軌跡于P,Q兩點,使得△NPQ的垂心恰為點A.若存在,求出該直線l的方程;若不存在,請說明理由.
【答案】
分析:(1)設(shè)M(x,y),由題意得|MB|=
,即
>|AB|=2,由橢圓的定義可得:點M的軌跡是橢圓,求出即可;
(2)設(shè)P(x
1,y
1),Q(x
2,y
2),由A是垂心,可得
,設(shè)直線l的方程為y=x+m,聯(lián)立
.消去y整理得3x
2+4mx+2(m
2-1)=0,得到根與系數(shù)的關(guān)系.又AP⊥NQ?
,可得(x
1-1,x
1+m)•(x
2,x
2+m-1)=0,整理為2x
1x
2+(m-1)(x
1+x
2)+m(m-1)=0,代入即可解出m.
解答:解:(1)設(shè)M(x,y),由題意得|MB|=
,即
>|AB|=2,
由橢圓的定義可得:點M的軌跡是以A(1,0),B(-1,0)為焦點的橢圓,
且
,2c=2,解得
,c=1,b
2=a
2-c
2=1.
故動圓圓心M的軌跡方程為
.
(2)設(shè)P(x
1,y
1),Q(x
2,y
2),
∵A是垂心,∴
,
設(shè)直線l的方程為y=x+m,聯(lián)立
.
消去y整理得3x
2+4mx+2(m
2-1)=0,
∴
,
,又AP⊥NQ,
∴
,∴(x
1-1,x
1+m)•(x
2,x
2+m-1)=0,整理為2x
1x
2+(m-1)(x
1+x
2)+m(m-1)=0,
∴
,解之得m=1(舍去)或
.
經(jīng)檢驗m=-
符合題意,故存在符合題意的直線l:
.
點評:本題考查了橢圓的定義及其性質(zhì)、直線與橢圓相交問題轉(zhuǎn)化為方程聯(lián)立得到根與系數(shù)的關(guān)系、向量垂直與數(shù)量積得關(guān)系等基本知識與基本技能,考查了分類討論的思想方法、推理能力與計算能力..