问题 解答题

已知定点A(0,-1),点B在圆F:x2+(y-1)2=16上运动,F为圆心,线段AB的垂直平分线交BF于P.

(1)求动点P的轨迹E的方程;

(2)若曲线Q:x2-2ax+y2+a2=1被轨迹E包围着,求实数a的最小值.

答案

(1)由题意得|PA|=|PB|,

∴|PA|+|PF|=|PB|+|PF|=r=4>|AF|=2

∴P点轨迹是以A、F为焦点的椭圆.

设椭圆方程为

y2
a2
+
x2
b2
=1(a>b>0),

则2a=4,a=2,a2-b2=c2=1,故b2=3,

∴点p的轨迹方程为

y2
4
+
x2
3
=1

(2)曲线Q:x2-2ax+y2+a2=1化为(x-a)2+y2=1,则曲线Q是圆心在(a,0),半径为1的圆.

而轨迹E:

y2
4
+
x2
3
=1为焦点在y轴上的椭圆,短轴上的顶点(-
3
,0),(
3
,0)

∵曲线Q被轨迹E包围着,则-

3
+1≤a≤
3
-1

∴a的最小值为-

3
+1.

单项选择题
不定项选择