解答题一动圆与圆外切,与圆内切.(I)求动圆圆心M的轨迹L的方程.(Ⅱ)设过圆心O1的

发布时间:2020-07-09 07:02:40

解答题一动圆与圆外切,与圆内切.
(I)求动圆圆心M的轨迹L的方程.
(Ⅱ)设过圆心O1的直线l:x=my+1与轨迹L相交于A、B两点,请问△ABO2(O2为圆O2的圆心)的内切圆N的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值及直线l的方程,若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)设动圆圆心为M(x,y),半径为R.
由题意,动圆与圆外切,与圆内切∴|MO1|=R+1,|MO2|=3-R,∴|MO1|+|MO2|=4.??????(3分)
由椭圆定义知M在以O1,O2为焦点的椭圆上,且a=2,c=1,
∴b2=a2-c2=4-1=3.
∴动圆圆心M的轨迹L的方程为.??(6分)
(2)如图,设△ABO2内切圆N的半径为r,与直线l的切点为C,则三角形△ABO2的面积=
当最大时,r也最大,△ABO2内切圆的面积也最大,(7分)
设A(x1,y1)、B(x2,y2)(y1>0,y2<0),
则,(8分)
由,得(3m2+4)y2+6my-9=0,
解得,,(10分)
∴,令,则t≥1,且m2=t2-1,
有,令,则,
当t≥1时,f'(t)>0,f(t)在[1,+∞)上单调递增,有f(t)≥f(1)=4,,
即当t=1,m=0时,4r有最大值3,得,这时所求内切圆的面积为,
∴存在直线l:x=1,△ABO2的内切圆M的面积最大值为.(14分)解析分析:(1)利用动圆与圆外切,与圆内切,可得|MO1|=R+1,|MO2|=3-R,∴|MO1|+|MO2|=4,由椭圆定义知M在以O1,O2为焦点的椭圆上,从而可得动圆圆心M的轨迹L的方程;(2)当最大时,r也最大,△ABO2内切圆的面积也最大,表示出三角形的面积,利用换元法,结合导数,求得最值,即可求得结论.点评:本题考查轨迹方程的求法,考查椭圆的定义,考查学生分析解决问题的能力,解题的关键是正确运用椭圆的定义,确定最大时,r也最大,△ABO2内切圆的面积也最大
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