问题
解答题
(理)已知圆(x+4)2+y2=25的圆心为M1,圆(x-4)2+y2=1的圆心为M2,一个动圆与这两个圆都外切.
(Ⅰ)求动圆圆心M的轨迹C的方程;
(Ⅱ)若经过点M2的直线与(Ⅰ)中的轨迹C有两个交点A、B,求|AM1|•|BM1|的最小值.
答案
(I)∵动圆M与这两个圆都外切,
∴|MM1|-5=|MM2|-1
即|MM1|-|MM2|=4,
∵|MM1|-|MM2|=4,4<|M1M2|=8
∴动圆圆心M的轨迹是以M1,M2为焦点的双曲线的右支
由定义可得 c=4,a=2,b2=12
∴动圆圆心M的轨迹C的方程为
-x2 4
=1(x≥2)y2 12
(II)∵M2(4,1),
∴设经过点M2的直线方程为x=ty+4
代入双曲线方程
-x2 4
=1,并整理得(3t2-1)y2+24ty+36=0y2 12
设A(x1,y1),B(x2,y2),则有△>0,y1+y2=-
,y1y2=24t 3t2-1 36 3t2-1
由y1y2<0,得t2<1 3
而|AM1|•|BM1|=e(x1+1)•e(x2+1)=4(ty1+5)(ty2+5)
=4[t2(y1y2)+5t(y1+y2)+25]
=4[t2•
+5t•(-36 3t2-1
)+25]24t 3t2-1
=-112×(1+
)+1001 3t2-1
∵-1≤3t2-1<0
∴当3t2-1=-1时,即t=0时,|AM1|•|BM1|取得最小值100