已知动圆C过定点F(1,0),且与定直线x=-1相切.
(Ⅰ) 求动圆圆心C的轨迹T的方程;
(Ⅱ)若轨迹T上有两个定点A、B分别在其对称轴的上、下两侧,且|FA|=2,|FB|=5,在轨迹T位于A、B两点间的曲线段上求一点P,使P到直线AB的距离最大,并求距离的最大值.
【答案】
分析:(Ⅰ)由抛物线的定义知,到定点的距离等于到定直线的距离的点的轨迹为抛物线,所以动圆圆心M的轨迹为抛物线,再用求抛物线方程的方法求出轨迹C的方程即可.
(Ⅱ)由已知可得F(1,0),设A(x
1,y
1),(其中y
1>0),通过已知条件求出A,B坐标,得到直线AB的方程,设与AB平行的直线的方程为2x+y+m=0(m≠-4).转化为直线与抛物线相切时,切点到AB的距离最大,通过直线与抛物线方程组,求出切点坐标以及距离的最大值.
解答:解:(Ⅰ)由题知意:动圆圆心C的轨迹方程为:y
2=4x,
∴动圆的圆心C的轨迹T是以O(0,0)为顶点,以(1,0)为焦点的抛物线.
(Ⅱ)由已知可得F(1,0),设A(x
1,y
1),(其中y
1>0),
由|FA|=2得,x
1+1=2,x
1=1,所以A(1,2),
同理可得B(4,-4),
所以直线AB的方程为:2x+y-4=0.
设与AB平行的直线的方程为2x+y+m=0(m≠-4).
当直线与抛物线相切时,切点到AB的距离最大,
由方程组
,消元得,
4x
2+(4m-4)x+m
2=0…*,
由△=(4m-4)
2-16m
2=0,得,m=
.
此时(*)式的解为x=
,切点P(
),
距离最大值为:
.
点评:本题考查了定义法求轨迹方程,以及直线抛物线的位置关系,距离的最大值的求法,考查计算能力,做题时要认真.