题目内容

(本小题共12分)

在平面直角坐标系中,已知向量a=(x,y+1),向量b=(x,y—1),a⊥b,动点M

(x,y)的轨迹为E。

(Ⅰ)证明:存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹E恒有两个交点

A、B,且OA⊥OB(O为坐标原点),并求出该圆的方程;

(Ⅱ)设直线l与圆C:x+y=R(1<R<2)相切于A,且l与轨迹E只有一个

公共点B,当R为何值时,| AB|取得最大值?并求出最大值。

(Ⅰ)由

∴M轨迹E的方程为…………1分

设圆的切线y=kx+t,代入x2+4y2=4得(1+4k2)x2+8ktx+4(t2-1)=0

直线与圆两交点A(x1,y1),B(x2,y2

则△>0,t2<4k2+1     ①

又由得x1x2+y1y2=0可得5t2=4(k2+1)     ②

②代入①   4(k2+1) <20k2+5恒成立………………4分

又由得:

故所求圆的方程为…………5分

当切线斜率k不存在时,切线为

与椭圆x2+4y2=4交于也满足

综合上述所求圆为…………6分

(Ⅱ)直线l:y=kx+t,圆x2+y2=R2切于A1,则

∴t2=R2(1+k2)     ③

l与椭圆x2+4y2=4有唯一公共点B1

有唯一解

∴△=0,即4k2-t2+1=0  ④

由③④得

当仅当………………12分

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