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设圆C与两圆(x+)2+y2=4,(x﹣)2+y2=4中的一个内切,另一个外切.(1)求C的圆心轨迹L的方程;(2)已知点M(,),F(,0),且P为L上动点,求||MP|﹣|FP||的最大值及此时

题目详情
设圆C与两圆(x+ 2 +y 2 =4,(x﹣ 2 +y 2 =4中的一个内切,另一个外切.
(1)求C的圆心轨迹L的方程;
(2)已知点M( ),F( ,0),且P为L上动点,求||MP|﹣|FP||的最大值及此时点P的坐标.
▼优质解答
答案和解析
设圆C与两圆(x+ 2 +y 2 =4,(x﹣ 2 +y 2 =4中的一个内切,另一个外切.
(1)求C的圆心轨迹L的方程;
(2)已知点M( ),F( ,0),且P为L上动点,求||MP|﹣|FP||的最大值及此时点P的坐标.
(1)两圆的半径都为2,两圆心为F 1 (﹣ ,0)、F 2 ,0),
由题意得:|CF 1 |+2=|CF 2 |﹣2或|CF 2 |+2=|CF 1 |﹣2,
∴||CF 2 |﹣|CF 1 ||=4=2a<|F 1 F 2 |=2 =2c,
可知圆心C的轨迹是以原点为中心,焦点在x轴上,且实轴为4,焦距为2 的双曲线,
因此a=2,c= ,则b 2 =c 2 ﹣a 2 =1,所以轨迹L的方程为 ﹣y 2 =1;
(2)过点M,F的直线l的方程为y= (x﹣ ),
即y=﹣2(x﹣ ),代入 ﹣y 2 =1,
解得:x 1 = ,x 2 =
故直线l与双曲线L的交点为T 1 ,﹣ ),T 2 ),
因此T 1 在线段MF外,T 2 在线段MF内,
故||MT 1 |﹣|FT 1 ||=|MF|= =2,
|MT2|﹣|FT2||<|MF|=2,
若点P不在MF上,则|MP|﹣|FP|<|MF|=2,
综上所述,|MP|﹣|FP|只在点T 1 处取得最大值2,
此时点P的坐标为( ,﹣ ).