已知圆P:x2+y2-2y-3=0,抛物线C以圆心P为焦点,以坐标原点为顶点. (1)求抛物线C的方程; (2)设圆P与抛物线C在第一象限的交点为A,过A作抛物线C的切线与y轴的交点为Q,动点M到P、Q两点
问题描述:
已知圆P:x2+y2-2y-3=0,抛物线C以圆心P为焦点,以坐标原点为顶点.
(1)求抛物线C的方程;
(2)设圆P与抛物线C在第一象限的交点为A,过A作抛物线C的切线与y轴的交点为Q,动点M到P、Q两点距离之和等于6,求M的轨迹方程.
答
(1)圆x2+y2-2y-3=0化为标准方程:x2+(y-1)2=4
∴圆的圆心P(0,1)…(1分),
设抛物线C:x2=2py…(2分),
∵抛物线C以圆心P为焦点,
∴
=1…(3分),p 2
∴p=2
∴所求抛物线的方程为x2=4y…(4分).
(2)由方程组
可得y=1…(5分),
x2+y2−2y−3=0
x2=4y
依题意,圆P与抛物线C在第一象限的交点为A,∴A(2,1)…(6分),
抛物线C即函数y=
x2的图象,当x=2时,切线的斜率k=y′=1 4
x=1…(8分),1 2
∴切线为y-1=1×(x-2),即x-y-1=0…(9分),
∴x=0时,y=-1,所以Q(0,-1)…(10分).
∵动点M到P、Q两点距离之和等于6
∴M的轨迹是焦点在y轴的椭圆,
设它的方程为
+x2 b2
=1(a>b>0)…(12分),y2 a2
则2a=|MP|+|MQ|=6,2c=|PQ|=2…(13分),
∴a=3,b2=a2-c2=8,
∴M的轨迹方程为
+x2 8
=1…(14分).y2 9