题目内容

已知点A(-2,0),B(2,0),∠APB=135°.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)点C(2,4),在(1)的轨迹上求一点M,使得|CM|最小,并求其最小值.
考点:轨迹方程
专题:直线与圆
分析:(1)由题意结合正弦定理求出△ABP外接圆的直径及圆心坐标,得到P在x轴上方和下方的两个三角形的外接圆方程,得到以AB为弦的劣弧的轨迹得答案;
(2)画出图形,由图形可得M点为圆心和C的连线与圆的交点,求出直线方程,联立直线和圆锥曲线方程得答案.
解答: 解:(1)∵A(-2,0),B(2,0),
∴|AB|=4,在△ABP中,由
|AB|
sin∠APB
=
4
2
2
=4
2
,可知点P在过点A、B且直径为4
2
的圆上,
点P的轨迹为以AB为弦的劣弧(除A、B两点).
且圆的圆心在y轴上,分别为(0,2)和(0,-2),
从而点P的轨迹方程为:x2+(y-2)2=8(2-2
2
≤y<0)
x2+(y+2)2=8(0<y≤2+2
2
)

(2)如图,

由图可知,使得|CM|最小的点M在x2+(y+2)2=8(0<y≤2+2
2
)
上,
而圆x2+(y+2)2=8(0<y≤2+2
2
)
的圆心为(0,-2),
C(2,4)到圆心的距离为
(2-0)2+(4+2)2
=2
10

圆的半径为2
2
,此时|FM|的最小值为2
10
-
2
2

圆心与C的连线所在的方程为
y+2
4+2
=
x-0
2-0
,即y=3x-2.
联立
y=3x-2
x2+(y+2)2=8
,解得
x=
2
5
5
y=
6
5
-10
5

∴M(
2
5
5
6
5
-10
5
).
点评:本题考查了轨迹方程的求法,考查了数形结合的解题思想方法,考查了数学转化思想方法,是中档题.
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