题目内容
已知动圆C过定点M(0,2),且在x轴上截得弦长为4.设该动圆圆心的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)设点A为直线l:x-y-2=0上任意一点,过A作曲线C的切线,切点分别为P,Q,求△APQ面积的最小值及此时点A的坐标.
解:(1)设动圆圆心坐标为C(x,y),根据题意,得![]()
化简得x2=4y.
故曲线C的方程为x2=4y.
(2)设直线PQ的方程为y=kx+b,
由
消去y,得x2-4kx-4b=0.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
则
且Δ=16k2+16b.
以点P为切点的切线的斜率为
x1,其切线方程为y-y1=
x1(x-x1),
即y=
x1x-
x
,
同理过点Q的切线的方程为y=
x2x-
x
.
设两条切线的交点A(xA,yA),
∵x1≠x2,解得![]()
即A(2k,-b),
则2k+b-2=0,即b=2-2k,代入Δ=16k2+16b=16k2+32-32k=16(k-1)2+16>0,
∴|PQ|=
|x1-x2|
=![]()
又A(2k,-b)到直线PQ的距离为d=
,
∴S△APQ=
|PQ|·d=4|k2+b|·
=4(k2+b)
=4(k2-2k+2)
=4[(k-1)2+1]
,
∴当k=1时,S△APQ最小,其最小值为4,此时点A的坐标为(2,0).
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