题目内容

(2010•天津模拟)两圆x2+y2+2ax+a2-4=0和x2+y2-4by-1+4b2=0恰有三条公切线,若a∈R,b∈R,且ab≠0,则
1
a2
+
1
b2
的最小值为(  )
分析:由题意可得 两圆相外切,根据两圆的标准方程求出圆心和半径,由
a2+4b2
=3,得到
a2+ 4b2
9
=1,
1
a2
+
1
b2
=
a2+ 4b2
9a2
+
a2+ 4b2
9b2
=
1
9
 +
4
9
+
4b2
9a2
+
a2
9b2
,使用基本不等式求得
1
a2
+
1
b2
的最小值.
解答:解:由题意可得 两圆相外切,两圆的标准方程分别为 (x+a)2+y2=4,x2+(y-2b)2=1,
圆心分别为(-a,0),(0,2b),半径分别为 2和1,故有
a2+4b2
=3,∴a2+4b2=9,
a2+ 4b2
9
=1,∴
1
a2
+
1
b2
=
a2+ 4b2
9a2
+
a2+ 4b2
9b2
=
1
9
 +
4
9
+
4b2
9a2
+
a2
9b2
 
5
9
+2
4
81
=1,当且仅当
4b2
9a2
=
a2
9b2
 时,等号成立,
故选  C.
点评:本题考查两圆的位置关系,两圆相外切的性质,圆的标准方程的特征,基本不等式的应用,得到 
a2+ 4b2
9
=1,
是解题的关键和难点.
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