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
=1(a>b>0),x2 b2
则2a=4,a=2,a2-b2=c2=1,故b2=3,
∴点p的轨迹方程为
+y2 4
=1x2 3
(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
=1为焦点在y轴上的椭圆,短轴上的顶点(-x2 3
,0),(3
,0)3
∵曲线Q被轨迹E包围着,则-
+1≤a≤3
-13
∴a的最小值为-
+1.3