椭圆的方程为 (\frac{x^2}{9} + \frac{y^2}{5} = 1)。设圆的半径为 (r),圆心在点 (C(0,1))。
由于圆与椭圆相切,圆心 (C) 到椭圆的最短距离(即从圆心到椭圆的最近点的距离)将等于半径 (r)。
首先,我们需要找到椭圆上的点,使得从 (C(0,1)) 到这个点的距离最小。由于椭圆的对称性,考虑椭圆上的点 ((0, \pm\sqrt{5})),因为这是椭圆在y轴上的顶点。
计算圆心 (C(0,1)) 到椭圆顶点 ((0, \sqrt{5})) 的距离: [ d = \sqrt{(0-0)^2 + (1 - \sqrt{5})^2} = \sqrt{(1 - \sqrt{5})^2} = \sqrt{1 - 2\sqrt{5} + 5} = \sqrt{6 - 2\sqrt{5}} ]
由于圆与椭圆相切,这个距离 (d) 应该等于半径 (r)。因此,我们有: [ r = \sqrt{6 - 2\sqrt{5}} ]
现在我们可以写出圆的方程。由于圆心在 ((0,1)) 且半径为 (r),圆的方程为: [ (x - 0)^2 + (y - 1)^2 = r^2 ] [ x^2 + (y - 1)^2 = 6 - 2\sqrt{5} ]
这就是圆的方程。