在△ABC中,AC=2
(1)求△ABC外接圆的圆心P的轨迹E的方程; (2)过定点F(0,
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(1)由椭圆方程
+x2 5
=1及双曲线方程x2-y2=-2可得点B(0,2),直线l的方程是y=-1.y2 4
∵AC=2
,且AC在直线l上运动.3
可设A(m-
,-1),C(m+3
,-1),则AC的垂直平分线方程为x=m①3
AB的垂直平分线方程为y-
=1 2
(x-m- 3 3
)②m- 3 2
∵P是△ABC的外接圆圆心,∴点P的坐标(x,y)满足方程①和②.
由①和②联立消去m得:y=
+1 2
(x-x- 3 3
),即y=x- 3 2
x2.1 6
故圆心P的轨迹E的方程为x2=6y
(2)如图,直线l1和l2的斜率存在且不为零,设l1的方程为y=kx+3 2
∵l1⊥l2,∴l2的方程为y=-
x+1 k 3 2
由
得x2-6kx-9=0∵△=36k2+36>0,∴直线l1与轨迹E交于两点.y=kx+ 3 2 y=
x21 6
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=6k,x1x2=-9
∴|MN|=
•1+k2
=(x1+x2)2-4x1x2 1+k2
=6(1+k2)36k2+36
同理可得:|RQ|=6(1+
)1 k2
∴四边形MRNQ的面积S=
|MN|•|QF|+1 2
|MN|•|RF|=1 2
|MN|(|QF|+|RF|)=1 2
|MN|•|RQ|=36(1+k2)(1+1 2
)×1 k2
=18(k2+1 2
+2)≥18(2+21 k2
)=72k2• 1 k2
当且仅当k2=
,即k=±1时,等号成立.故四边形MRNQ的面积的最小值为72.1 k2