题目
圆上一点A(4,6)作圆的一条动弦AB,点P为弦AB的中点. (Ⅰ)求点P的轨迹方程; (Ⅱ)设点P关于点D(9,0)的对称点为E,O为坐标原点,将线段OP绕原点O依逆时针方向旋转90°后,所得线段为OF,求|EF|的取值范围.
答案:(1)(x≠4,y≠6)(2) 解析:(Ⅰ)连结PC,由垂径分弦定理知,PC⊥AB,所以点P的轨迹是以线段AC为直径的圆(除去点A). 因为点A(4,6),C(6,4),则其中点坐标为(5,5),又圆半径. 故点P的轨迹方程是(x≠4,y≠6). (Ⅱ)因为点P、E关于点D(9,0)对称,设点,则点. 设点,因为线段OF由OP绕原点逆时针旋转得到, 则OF⊥OP,且|OF|=|OP|,即 ,且. 由,得.令, 则,所以t=1. 因此点F的坐标为. 所以. 设点M(9,-9),则. 因为点P为圆上的点,设圆心为N(5,5),则 , . 故|EF|的取值范围是.