已知动圆M:x2+y2-2mx-2ny+m2-1=0与圆N:x2+y2+2x+2y-2=0交于A、B两点,且这两点平分圆N的圆周. (1)求动圆M的圆心的轨迹方程; (2)求半径最小时圆M的方程.

问题描述:

已知动圆M:x2+y2-2mx-2ny+m2-1=0与圆N:x2+y2+2x+2y-2=0交于A、B两点,且这两点平分圆N的圆周.
(1)求动圆M的圆心的轨迹方程;
(2)求半径最小时圆M的方程.

(1)如图所示(坐标系省略了),圆心N(-1,-1)为弦AB的中点,在Rt△AMN中,
|AM|2=|AN|2+|MN|2
∴(m+1)2=-2(n+2).(*)
故动圆圆心M的轨迹方程为(x+1)2=-2(y+2).
(2)由(*)式,知(m+1)2=-2(n+2)≥0,于是有n≤-2.
而圆M半径r=

n2+1
5

∴当r=
5
时,n=-2,m=-1,所求圆的方程为(x+1)2+(y+2)2=5.