求下列动圆圆心M的轨迹方程:(1)与圆C:(x+2﹚2+y2=2内切,且过点A(2,0);(2)与圆C1:x2+﹙y-1﹚2=1和圆C2:x2+﹙y+12)=4都外切.
问题描述:
求下列动圆圆心M的轨迹方程:
(1)与圆C:(x+2﹚2+y2=2内切,且过点A(2,0);
(2)与圆C1:x2+﹙y-1﹚2=1和圆C2:x2+﹙y+12)=4都外切.
答
(1)设动圆圆心为M(x,y),则
∴|MA|-|MC|=
<|AC|=4
2
因此点M的轨迹是以A、C为焦点的双曲线的左支.
其中a=
,c=2,b=
2
2
14
2
其方程是:
−x2
1 2
=1(x<0);y2
7 2
(2)设动圆圆心为M(x,y),半径为r,则
设动圆圆心M(x,y),动圆M与C1、C2的切点分别为A、B,则|MC1|-|AC1|=|MA|,|MC2|-|BC2|=|MB|.
又∵|MA|=|MB|,
∴|MC2|-|MC1|=|BC2|-|AC1|=2-1=1,
即|MC2|-|MC1|=1,
又∵|C1C2|=2,
由双曲线定义知:动点M的轨迹是以C1、C2为焦点,中心在原点的双曲线的上支.
∵2a=1,2c=2,∴a=
,c=1,1 2
∴b2=
.3 4
其方程是:
−y2
1 4
=1(y>0).x2
3 4
答案解析:(1)设动圆圆心为M(x,y),则|MA|-|MC|=
<|AC|=4,因此点M的轨迹是以A、C为焦点的双曲线的左支;
2
(2)设动圆圆心M(x,y),动圆M与C1、C2的切点分别为A、B,则|MC1|-|AC1|=|MA|,|MC2|-|BC2|=|MB|,从而可得|MC2|-|MC1|=2,利用双曲线的定义,即可求动圆圆心M的轨迹方程.
考试点:轨迹方程.
知识点:本题考查圆与圆的位置关系,考查双曲线的定义,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.