问题标题:
如图,椭圆的右焦点为F,过焦点F作两条互相垂直的弦AB、CD,设弦AB、CD的中点分别为M、N.(Ⅰ)求证:直线MN恒过定点T,并求出T的坐标;(Ⅱ)求以AB、CD为直径的两圆公共弦中点的轨迹方程
问题描述:
如图,椭圆的右焦点为F,过焦点F作两条互相垂直的弦AB、CD,设弦AB、CD的中点分别为M、N.
(Ⅰ)求证:直线MN恒过定点T,并求出T的坐标;
(Ⅱ)求以AB、CD为直径的两圆公共弦中点的轨迹方程,并判断定点T与轨迹的位置关系.
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蒋溢回答:
【分析】(Ⅰ)设AB:y=k(x-1),由题意知⇒,,同理,所以MN过定点(),当AB的斜率不存在或为零时同样MN过定点(),所以T().
n(Ⅱ)以AB为直径的圆M的方程为:同理以CD为直径的圆N的方程为:
,由此可以判断定点T与轨迹的位置关系.
(Ⅰ)∵F(1,0),不妨设AB的斜率存在且不为零,
n设AB:y=k(x-1)
n∴
n∴,同理(3分)
n∴MN过定点(),当AB的斜率不存在或为零时
n同样MN过定点(),∴T().(7分)
n(Ⅱ)以AB为直径的圆M的方程为:
①(9分)
n同理以CD为直径的圆N的方程为:
②(11分)
n①-②得公共弦直线方程为③
n又MN直线方程④
n由③、④消去k得两圆公共弦中点的轨迹方程为:(15分)
n∴点T在圆上.
【点评】本题考查直线和圆锥曲线的位置关系,解题时要认真审题,仔细解题.
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