题目
已知圆P:(x﹣1)2+y2=8,圆心为C的动圆过点M(﹣1,0)且与圆P相切. (1)求动圆圆心的轨迹方程; (2)若直线y=kx+m与圆心为C的轨迹相交于A,B两点,且kOA•kOB=﹣,试判断△AOB的面积是否为定值?若为定值,求出定值;若不为定值,说明理由.(O为坐标原点)
答案:【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;轨迹方程. 【分析】(1)利用椭圆定义可知,点C的轨迹E是以P(1,0),M(﹣1,0)为焦点,长轴长为2的椭圆,由此能求出动圆圆心C的轨迹方程. (2)设A(x1,y1),B(x2,y2),把直线的方程与椭圆的方程联立可化为关于x的一元二次方程得到根与系数的关系、再利用弦长公式、点到直线的距离公式、三角形的面积计算公式即可得出结果. 【解答】解:(1)设动圆半径为r,则|CP|=2﹣r,|CM|=r, 又P(1,0),M(﹣1,0), ∴|CP|+|CM|=2>|PM|=2, 由椭圆定义可知,点C的轨迹E是以P(1,0),M(﹣1,0)为焦点,长轴长为2的椭圆, ∴动圆圆心C的轨迹方程为. (2)设A(x1,y1),B(x2,y2), 由,化为(1+2k2)x2+4mkx+2(m2﹣3)=0, △=16m2k2﹣8(1+2k2)(m2﹣3)>0,化为6k2﹣m2+3>0, ,, y1y2=(kx1+m)(kx2+m)==, ∵kOA•kOB=﹣, ∴=﹣,∴, ∴,化为2m2﹣6k2=3, |AB|=•=• =2••=, 圆心O(0,0)到直线y=kx+m的距离d=, ∴S△AOB======. ∴△AOB的面积为定值.