题目内容

如图,已知F(0,1),直线l∶y=-2,圆C∶=1

  

(Ⅰ)右动点M到点F的距离比它到直线l的距离小1,求动点M轨迹E的方程;

(Ⅱ)过E上一点P作圆C的切线,切点为A、B,问四边形PACB的面积S有没有最小值?如果有,求出S的最小值和S取最小值时P点的坐标;如果没有,说明理由.

答案:
解析:

  解:(Ⅰ)方法一:

  设动点M(x,y).由题设条件可知

  

  ①当y+2≥0时,即y≥-2时,有=(y+2)-1 两端平方并整理得

  ②当y+2<0即y<-2时有=-(y+2)-1 两端平方并整理得

  这与y<-2矛盾.(注:若由图象观察说明此种情况不可能,则不扣分)综合①②知轨迹E的方程为

  方法二:

  显然,在x轴下方不存在满足条件的点M,所以题中条件等价于:

  “动点M到点F的距离和它到直线y=-1的距离相等.”

  根据抛物线的定义,M点的轨迹是以点F(0,1)为焦点,直线y=-1为准线的抛物线.

  所以轨迹E的方程是

  (Ⅱ)连PC,不难发现

  ∵ CA⊥PA且|AC|=1 ∴S=2··|AP|·|AC|

  即S=|AP|

  设于是,

  

  ∴

  当且仅当时“=”成立,此时

  所以四边形PACB存在最小值,最小值是,此时P点坐标是(±2,1)


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