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求过点P(3,0)且与圆x2+6x+y2-91=0相内切的动圆圆心的轨迹方程.
分析:根据两圆内切的性质,算出动圆圆心到P(3,0)、Q(-3,0)的距离之和等于常数10,由此可得轨迹为以P、Q为焦点的椭圆,利用椭圆的基本概念加以计算即可得到所求轨迹方程.
解答:解:将圆x2+6x+y2-91=0化成标准方程,
得(x+3)2+y2=100,圆心为Q(-3,0),半径为r=10
设动圆的圆心为C,与定圆切于点A
∵圆C过点P(3,0),圆C与圆Q相内切
∴|CQ|=|QA|-|CA|,
得|CQ|+|CA|=|CQ|+|CA|=|QA|=10(定值)
因此,动点C的轨迹为以P、Q为焦点的椭圆
2a=10,c=3,可得b=
a2-c2
=4
∴椭圆的方程为
x2
25
+
y2
16
=1
,即为动圆圆心的轨迹方程.
点评:本题给出动圆满足的条件,求圆心的轨迹方程.着重考查了圆与圆的位置关系、椭圆的定义与标准方程和动点轨迹方程的求法等知识,属于中档题.
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