三、解答题

19．（本小题共14分）

如图，矩形的两条对角线相交于点，边所在直线的方程

为点在边所在直线上．

（I）求边所在直线的方程；

（II）求矩形外接圆的方程；

（III）若动圆过点，且与

矩形的外接圆外切，求动圆的圆心的轨迹方程．

解：（I）因为边所在直线的方程为，且与垂直，

所以直线的斜率为．

又因为点在直线上，

所以边所在直线的方程为．．

（II）由解得点的坐标为，

因为矩形两条对角线的交点为．

所以为矩形外接圆的圆心．

又．

从而矩形外接圆的方程为．

（III）因为动圆过点，所以是该圆的半径，又因为动圆与圆外切，

所以，

即．

故点的轨迹是以为焦点，实轴长为的双曲线的左支．

因为实半轴长，半焦距．

所以虚半轴长．

从而动圆的圆心的轨迹方程为．