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 |
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
•
的最小值是
•
,利用两个向量的数量积的定义求出
•
的值,即为所求.
PE |
PF |
HE |
HF |
HE |
HF |
解答: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|=
=5>2+1,故两圆相离.
∵
•
=|
|•
•cos∠EPF,要使
•
最小,需 |
| 和
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
•
的最小值是
•
.
|H C|=|CM|-1=5-1=4,|H E|=
=
=2
,sin∠CHE=
=
,
∴cos∠EHF=cos2∠MHE=1-2sin2∠MHE=
,
∴
•
=|H E|•|H E|•cos∠EHF=2
×2
×
=6,
故答案为:6.
圆心M(2+5sinθ,5cosθ),半径等于1.
∵|CM|=
(5sinθ)2+(5cosθ)2 |
∵
PE |
PF |
PE |
|PF| |
PE |
PF |
PE |
|PF| |
如图所示,设直线CM 和圆M 交于H、G两点,则
PE |
PF |
HE |
HF |
|H C|=|CM|-1=5-1=4,|H E|=
|HC|2-|CE|2 |
16-4 |
3 |
|CE| |
|CH| |
1 |
2 |
∴cos∠EHF=cos2∠MHE=1-2sin2∠MHE=
1 |
2 |
∴
HE |
HF |
3 |
3 |
1 |
2 |
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
•
的最小值是
•
,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.
PE |
PF |
HE |
HF |
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