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  • 已知圓C與兩圓x2+(y+4)2=1,x2+(y-2)2=1外切,圓C的圓心軌跡方程為L(zhǎng),設(shè)L上的點(diǎn)與點(diǎn)M(x,y)的距離的最小值為m,點(diǎn)F(0,1)與點(diǎn)M(x,y)的距離為n. (Ⅰ)求圓C的圓心軌跡L的方程; (

    已知圓C與兩圓x2+(y+4)2=1,x2+(y-2)2=1外切,圓C的圓心軌跡方程為L(zhǎng),設(shè)L上的點(diǎn)與點(diǎn)M(x,y)的距離的最小值為m,點(diǎn)F(0,1)與點(diǎn)M(x,y)的距離為n.
    (Ⅰ)求圓C的圓心軌跡L的方程;
    (Ⅱ)求滿足條件m=n的點(diǎn)M的軌跡Q的方程;
    (Ⅲ)試探究軌跡Q上是否存在點(diǎn)B(x1,y1),使得過(guò)點(diǎn)B的切線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積等于
    1
    2
    .若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)B的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
    數(shù)學(xué)人氣:995 ℃時(shí)間:2020-05-20 15:58:15
    優(yōu)質(zhì)解答
    (Ⅰ)兩圓半徑都為1,兩圓心分別為C1(0,-4)、C2(0,2),
    由題意得CC1=CC2,可知圓心C的軌跡是線段C1C2的垂直平分線,C1C2的中點(diǎn)為(0,-1),直線C1C2的斜率等于零,故圓心C的軌跡是線段C1C2的垂直平分線方程為y=-1,即圓C的圓心軌跡L的方程為y=-1.  (4分)
    (Ⅱ)因?yàn)閙=n,所以M(x,y)到直線y=-1的距離與到點(diǎn)F(0,1)的距離相等,
    故點(diǎn)M的軌跡Q是以y=-1為準(zhǔn)線,點(diǎn)F(0,1)為焦點(diǎn),頂點(diǎn)在原點(diǎn)的拋物線,
    p
    2
    =1,即p=2,所以,軌跡Q的方程是x2=4y;                 (8分)
    (Ⅲ)由(Ⅱ)得y=
    1
    4
    x2
    ,y′=
    1
    2
    x
    ,所以過(guò)點(diǎn)B的切線的斜率為k=
    1
    2
    x1
    ,
    設(shè)切線方程為y?y1
    1
    2
    x1(x?x1)
    ,
    令x=0得y=?
    1
    2
    x12+y1
    ,令y=0得x=?
    2y1
    x1
    +x1
    ,
    因?yàn)辄c(diǎn)B在x2=4y上,所以y1
    1
    4
    x12
    ,
    所以切線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為S=
    1
    2
    |
    1
    4
    x12||
    1
    2
    x1|
    =
    1
    16
    |x13|

    設(shè)S=
    1
    2
    ,即
    1
    16
    |x13|=
    1
    2
    得|x1|=2,所以x1=±2
    當(dāng)x1=2時(shí),y1=1,當(dāng)x1=-2時(shí),y1=1,所以點(diǎn)B的坐標(biāo)為(2,1)或(-2,1).(14分)
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