题目内容

圆C的方程为(x-2)2+y2=4,圆M的方程为(x-2-5cosθ)2+(y-5sinθ)2=1(θ∈R),过圆M上任意一点P作圆C的两条切线PE、PF,切点分别为E、F,则
PE
PF
的最小值为
 
分析:由两圆的圆心距|CM|=5大于两圆的半径之和可得两圆相离,如图所示,则
PE
PF
的最小值是
HE
HF
,利用两个向量的数量积的定义求出
HE
HF
的值,即为所求.
解答:精英家教网解:(x-2)2+y2=4的圆心C(2,0),半径等于2,圆M (x-2-5sinθ)2+(y-5cosθ)2=1,
圆心M(2+5sinθ,5cosθ),半径等于1.
∵|CM|=
(5sinθ)2+(5cosθ)2
=5>2+1,故两圆相离.
PE
PF
=|
PE
|•
|PF|
•cos∠EPF,要使 
PE
PF
最小,需 |
PE
| 和
|PF|
最小,且cos∠EPF 最大,
如图所示,设直线CM 和圆M 交于H、G两点,则
PE
PF
的最小值是
HE
HF

|H C|=|CM|-1=5-1=4,|H E|=
|HC|2-|CE|2
=
16-4
=2
3
,sin∠CHE=
|CE|
|CH|
=
1
2

∴cos∠EHF=cos2∠MHE=1-2sin2∠MHE=
1
2

HE
HF
=|H E|•|H E|•cos∠EHF=2
3
×2
3
×
1
2
=6,
故答案为:6.
点评:本题考查两圆的位置关系,两圆的切线,两个向量的数量积的定义,二倍角的余弦公式,体现了数形结合的数学思想,判断
PE
PF
的最小值是
HE
HF
,是解题的关键.考查分析解决问题的能力和运算能力,属难题.
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