已知點(diǎn)F(0,1),直線l:y=-2.
(1)若動(dòng)點(diǎn)M到點(diǎn)F的距離比它到直線l的距離小1,求動(dòng)點(diǎn)M的軌跡E的方程;
(2)過(guò)軌跡E上一點(diǎn)P作圓C:x2+(y-3)2=1的切線,切點(diǎn)分別為A、B,求四邊形PACB的面積S的最小值和此時(shí)P的坐標(biāo).
【答案】
分析:(1)直接代入距離公式來(lái)求動(dòng)點(diǎn)M軌跡E的方程即可(注意討論).
(2)先利用圖象和已知條件把S轉(zhuǎn)化為求|AP|問(wèn)題,然后在△PAC中借助于點(diǎn)P在E上求出|AP|的最小值即可.
解答:解:(1):設(shè)動(dòng)點(diǎn)M(x,y).
由題設(shè)條件可知

,即

①當(dāng)y+2≥0時(shí),即y≥-2時(shí),有

兩端平方并整理得

②當(dāng)y+2<0即y<-2時(shí)有

兩端平方并整理得

∵x
2>0∴

>-1
這與y<-2矛盾.
綜合①②知軌跡E的方程為

(2)連PC,不難發(fā)現(xiàn)S=S
△PAC+S
△PBC=2S
△PAC∵CA⊥PA且|AC|=1∴

即S=|AP||
設(shè)P(x
,y
)于是,|AP|
2+|AC|
2=|PC|
2=x
2+(y
-3)
2即

∴

當(dāng)且僅當(dāng)y
=1時(shí)“=”成立,此時(shí)x
=±2
所以四邊形PACB存在最小值,最小值是

,此時(shí)P點(diǎn)坐標(biāo)是(±2,1)
點(diǎn)評(píng):本題以軌跡方程為載體,考查到求動(dòng)點(diǎn)M的軌跡E的方程問(wèn)題.在做這一類型題時(shí),關(guān)鍵是找到關(guān)于動(dòng)點(diǎn)M的等式.