(13分)(2011•万州区一模)已知动圆C过点A(﹣2,0),且与圆M:(x﹣2)2+y2=64相内切
(1)求动圆C的圆心的轨迹方程;
(2)设直线l:y=kx+m(其中k,m∈Z)与(1)所求轨迹交于不同两点B,D,与双曲线交于不同两点E,F,问是否存在直线l,使得向量,若存在,指出这样的直线有多少条?若不存在,请说明理由.
知识点:3.圆的方程
(1)(2)9.
(1)圆M:(x﹣2)2+x2=64,圆心M的坐标为(2,0),半径R=8.
∵|AM|=4<R,∴点A(﹣2,0)在圆M内,
设动圆C的半径为r,圆心为C,依题意得r=|CA|,且|CM|=R﹣r,
即
∴圆心C的轨迹是中心在原点,以A,M两点为焦点,长轴长为8的椭圆,
设其方程为(a>b>0),则a=4,c=2,
∴b2=a2﹣c2=12,∴所求动圆C的圆心的轨迹方程为.
(2)由消去y 化简整理得:(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣48=0,
设B(x1,y1),D(x2,y2),则x1+x2=.
△1=(8km)2﹣4(3+4k2) (4m2﹣48)>0.①
由消去y 化简整理得:(3﹣k2)x2﹣2kmx﹣m2﹣12=0,
设E(x3,y3),F(x4,y4),则x3+x4=.
△2=(﹣2km)2+4(3﹣4k2) (m2+12)>0.②
∵,∴(x4﹣x2 )+(x3﹣x1)=0,即x1+x2=x3+x4,
∴,∴2km=0或,
解得k=0或m=0,
当k=0时,由①、②得,
∵m∈Z,∴m的值为﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3;
当m=0时,由①、②得,
∵k∈Z,∴k=﹣1,0,1.
∴满足条件的直线共有9条.