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12月19日数学月考21题请教:21、已知定圆M:(x+√3)2+y2=16,动圆N过点F (√3,0),且和圆M相切,

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/20 20:23:32
12月19日数学月考21题请教:
21、已知定圆M:(x+√3)2+y2=16,动圆N过点F (√3,0),且和圆M相切,记圆心N的轨迹为E (1)求轨迹E的方程 (2)设点A,B,C在E上运动,A与B关于原点对称,且|AC|=|CB|,当△ABC的面积最小时,求直线AB的方程。
请老师帮忙详细解答,非常感谢!
解题思路: 第一问,利用圆相切的性质、椭圆的定义判断轨迹,写出方程; 第二问,用斜率表示三角形面积,利用基本不等式求最小值(注意检验k不存在或k=0的情况).
解题过程:
21、已知定圆M:(x+√3)2+y2=16,动圆N过点F (√3,0),且和圆M相切,记圆心N的轨迹为E (1)求轨迹E的方程 (2)设点A,B,C在E上运动,A与B关于原点对称,且|AC|=|CB|,当△ABC的面积最小时,求直线AB的方程。 解:(1) 如左图,设动圆N的半径为r,则 ,得 , 又∵ , ∴ 点N的轨迹为以M、F为焦点,以4为实轴上的椭圆, 易知,,b=1, ∴ 点N的轨迹(椭圆)E的方程为 ; (2) ① 如右图,设直线AB的斜率为k(k存在且不为零),则AB:y=kx, 联立, 解得 , 进而,, ∴ , ∵ AC=BC, ∴ OC⊥AB, 把中的k换为, 可得, ∴ △ABC的面积为 , 由基本不等式,(等号成立于时), ∴ (等号成立于k=±1时); ② 当k不存在,或k=0时(图略),△ABC的面积为, 综上所述, △ABC的面积的最小值为,对应的直线AB的方程为y=±x.