1. 利用点在圆上的条件化简方程
因为点 P1(x1,y1) 在圆 C1:f(x,y)=0 上,
所以有 f(x1,y1)=0。
将此代入已知方程 f(x,y)−f(x1,y1)−f(x2,y2)=0,
得到简化后的方程 f(x,y)−f(x2,y2)=0,即 f(x,y)=f(x2,y2)。
2. 判断点 $P_2$ 与新方程表示图形的关系
将点 P2(x2,y2) 代入简化后的方程 f(x,y)=f(x2,y2),
得 f(x2,y2)=f(x2,y2),等式显然恒成立。
这说明点 P2(x2,y2) 必然在方程表示的图形上。
3. 分析圆心的位置,得出最终结论
设圆 C1 的标准方程为 (x−a)2+(y−b)2−R2=0,其中圆心为 (a,b)。
此时 f(x,y)=(x−a)2+(y−b)2−R2。
代入简化后的方程得:
(x−a)2+(y−b)2−R2=(x2−a)2+(y2−b)2−R2
即 (x−a)2+(y−b)2=(x2−a)2+(y2−b)2
由于 P2 不在圆 C1 上,所以右侧常数大于 0,此方程表示一个圆。
该圆的圆心依然为 (a,b),与圆 C1 的圆心相同,且过点 P2。
因此,方程表示的圆 C2 过点 P2 且与圆 C1 圆心相同。
故选 D。