作业帮 > 数学 > 作业

已知圆C与两圆x2+(y+4)2=1,x2+(y-2)2=1外切,圆C的圆心轨迹方程为L,设L上的点与点M(x,y)的距

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/30 02:06:54
已知圆C与两圆x2+(y+4)2=1,x2+(y-2)2=1外切,圆C的圆心轨迹方程为L,设L上的点与点M(x,y)的距离的最小值为m,点F(0,1)与点M(x,y)的距离为n.
(Ⅰ)求圆C的圆心轨迹L的方程;
(Ⅱ)求满足条件m=n的点M的轨迹Q的方程;
(Ⅲ)试探究轨迹Q上是否存在点B(x1,y1),使得过点B的切线与两坐标轴围成的三角形的面积等于
1
2
已知圆C与两圆x2+(y+4)2=1,x2+(y-2)2=1外切,圆C的圆心轨迹方程为L,设L上的点与点M(x,y)的距
(Ⅰ)两圆半径都为1,两圆心分别为C1(0,-4)、C2(0,2),
由题意得CC1=CC2,可知圆心C的轨迹是线段C1C2的垂直平分线,C1C2的中点为(0,-1),直线C1C2的斜率等于零,故圆心C的轨迹是线段C1C2的垂直平分线方程为y=-1,即圆C的圆心轨迹L的方程为y=-1.  (4分)
(Ⅱ)因为m=n,所以M(x,y)到直线y=-1的距离与到点F(0,1)的距离相等,
故点M的轨迹Q是以y=-1为准线,点F(0,1)为焦点,顶点在原点的抛物线,

p
2=1,即p=2,所以,轨迹Q的方程是x2=4y;                 (8分)
(Ⅲ)由(Ⅱ)得y=
1
4x2,y′=
1
2x,所以过点B的切线的斜率为k=
1
2x1,
设切线方程为y−y1=
1
2x1(x−x1),
令x=0得y=−
1
2x12+y1,令y=0得x=−
2y1
x1+x1,
因为点B在x2=4y上,所以y1=
1
4x12,
所以切线与两坐标轴围成的三角形的面积为S=
1
2|
1
4x12||
1
2x1|=
1
16|x13|
设S=
1
2,即
1
16|x13|=
1
2得|x1|=2,所以x1=±2
当x1=2时,y1=1,当x1=-2时,y1=1,所以点B的坐标为(2,1)或(-2,1).(14分)