题目内容
【题目】在轴同侧的两个圆:动圆
和圆
外切(
),且动圆
与
轴相切.求
(1)动圆的圆心轨迹方程
;
(2)若直线与曲线
有且仅有一个公共点,求
和
的值.
【答案】(1);(2)
,
【解析】
(1)由可得
.
由以及两圆在
轴同侧,可知动圆圆心在
轴上方.
设动圆圆心坐标为,则有
.
整理得到动圆圆心轨迹方程为.
另解:由已知可得,动圆圆心的轨迹是以为焦点、
为准线、顶点在
(不包含该点)的抛物线.于是,轨迹方程为
,即
.
(2)联立方程组
消去得
.
由,得
③
由式③可知,从而,
.
令,代入式③可得
.则
,从而,
.
再令,代入上式得
.
同理,
.
令,代入式③可得
④
对式④进行配方,得.
对上式进行奇偶分析,可知均为偶数,
所以,为8的倍数.故
.
令,则
.从而,
.
所以,.
仅当时,
为完全平方数.
于是,解得
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