求与y轴相切 且与圆(x-2)^2+y^2=4相外切的动圆圆心轨迹方程

1个回答

  • 设动圆的圆心M(x,y).

    ∵○M与y轴相切,∴半径R=|x|

    又M到已知圆C的圆心C(2,0)的距离d=√【(x﹣2)²+y²】

    由两圆相切的充要条件d=R+r得

    √【(x﹣2)²+y²】=|x|+2

    两边平方、移项、化简得

    M的轨迹方程为y²=4x+4|x|

    即y=0,x<0

    y=8x,x>0,

    x=0时不存在此动圆

    第一种情况很重要,不能舍去!

    当然,此题也可用纯粹的几何方法,但要分情况讨论.

    1)若x>0,动点M到定点C的距离d1,和M到y轴的距离d2满足关系d1=d2+2

    因此可作辅助直线l:x=﹣2,M到l的距离d3=d2+2=d1

    这满足抛物线的几何定义,焦点F(2,0),准线x=﹣2

    因此M的轨迹是y²=8x

    2)若x<0,动点M到定点C的距离d1,和M到y轴的距离d2满足关系d1=d2+2

    所以直线MC与y轴、○C必须交于一点,否则上述关系不能成立.

    而容易验证○C与y轴相切于原点O,因此M必须在OC上,即M的轨迹是x负半轴

    这两种方法各有优缺点.第一种方法,计算量大,容易出错,但不需分类;第二种方法,不需要计算,但容易忽略第2种情况,而且,必须对圆锥曲线的几何性质非常熟悉.