题目内容


已知圆M:(x+1)2y2=1,圆N:(x-1)2y2=9,动圆P与圆M外切并且与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线C.

(1)求C的方程;

(2)l是与圆P,圆M都相切的一条直线,l与曲线C交于AB两点,当圆P的半径最长时,求|AB|.


解 (1)设圆P的半径为r,则|PM|=1+r,|PN|=3-r,∴|PM|+|PN|=4>|MN|,∴P的轨迹是以MN为焦点的椭圆(左顶点除外),且2a=4,2c=2,∴a=2,c=1,∴b2a2c2=3.

P的轨迹曲线C的方程为=1(x≠-2).

(2)由(1)知2r=(|PM|-|PN|)+2≤|MN|+2=4,

∴圆P的最大半径为r=2.此时P的坐标为(2,0).

P的方程为(x-2)2y2=4.

①当l的倾斜角为90°,方程为x=0时,|AB|=2

②当l的倾斜角不为90°,

l的方程为ykxb(k∈R),

l的方程为yxy=-x.

联立方程化简得7x2+8x-8=0,

x1x2=-x1x2=-

∴|AB|=.

k=-时,由图形的对称性可知|AB|=.

综上,|AB|=2.


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