问题
解答题
平面内动点M(x,y),
(Ⅰ)求点M的轨迹E的方程; (Ⅱ)设直线:l:y=kx+m(k>0,m≠0)分别交x、y轴于点A、B,交曲线E于点C、D,且
①求k的值; ②若点N(
|
答案
(Ⅰ)设动点M(x,y).
∵
•a
=0,∴(x-2)(x+2)+(b
y)2=0,2
化为
+x2 4
=1,即为点M的轨迹E的方程.y2 2
(Ⅱ)①在l:y=kx+m中分别令x=0,y=0可得B(0,m),A(-
,0).m k
设C(x1,y1),D(x2,y2),
由
得到(1+2k2)x2+4mkx+2m2-4=0,y=kx+m x2+2y2=4
△=16m2k2-4(1+2k2)(2m2-4)=32k2-8m2+16,
x1+x2=-
,x1x2=4mk 1+2k2
.2m2-4 1+2k2
∵
=CA
,∴-BD
-x1=x2,∴-m k
=-4mk 1+2k2
,m k
又m≠0,化为4k2=1+2k2,k2=
,1 2
∵k>0,∴k=
.2 2
②|CD|=
|x1-x2|=1+k2 1+ 1 2
=(x1+x2)2-4x1x2 3 2
=2m2-4(m2-2)
.3(4-m2)
点N到CD的距离d=
=|
k-1+m|2 1+k2
|m|.6 3
∴S△NCD=
|CD|•d=1 2
•1 2
•3(4-m2)
|m|=6 3 2 2
|m|=4-m2 2 2
≤(4-m2)m2
(2 2
)=4-m2+m2 2
.2
当且仅当4-m2=m2时等号成立,即m2=2,解得m=±
.,此时△>0,2
所以直线的方程为l:y=
x±2 2
.2