已知动圆C经过点(0,m)(m>0),且与直线y=-m相切,圆C被x轴截得弦长的最小值为1.记该圆圆心的轨迹为E.
(Ⅰ)求曲线E的方程;
(Ⅱ)是否存在曲线C与曲线E的一个公共点,使它们在该点处有相同的切线?若存在,求出切线方程;若不存在,说明理由.
(Ⅰ)依题意,曲线E是以(0,m)为焦点,以y=-m为准线的抛物线,所以曲线E的方程为x2=4my.…(2分)
设动圆圆心为A(a,),则圆C方程为(x-a)2+(y-)2=(+m)2,
令y=0,得(x-a)2=+m2.
当a=0时,圆C被x轴截得弦长取得最小值2m,于是m=,故曲线E的方程为x2=2y.…(5分)
(Ⅱ)假设存在题设的公共点B(b,b2).
圆C方程为(x-a)2+(y-a2)2=(a2+)2,
将点B坐标代入上式,并整理,得(b-a)2[1+(a+b)2]=(a2+1)2.①…(7分)
对y=x2求导,得y′=x,则曲线E在点B处的切线斜率为b.
又直线AB的斜率k==(a+b).
由圆切线的性质,有(a+b)b=-1.②…(8分)
由①和②得b2(b2-8)=0.
显然b≠0,则b=±2.…(9分)
所以存在题设的公共点B,其坐标为(±2,4),公切线方程为y=2(x-2)+4或y=-2(x+2)+4,即y=±2x-4.…(12分)