问题 解答题

圆x2+y2=1与x,y轴的正半轴分别相交于A,B两点.

(Ⅰ)求AB所在的直线方程;

(Ⅱ)过点A做两条互相垂直的直线分别与圆交于P,Q两点,试求△PAQ面积的最大值,并指出此时PQ所在的直线方程.

答案

(I)由题可知A(1,0),B(0,1)…(1分),所以AB所在的直线方程y=-x+1…(3分)

(II)解法1:由题可知直线AP,AQ的斜率都存在,且不能为0,…(4分)

设AP的斜率为k,则AQ的斜率为-

1
k
,AP的直线方程为kx-y-k=0

所以do-AP=

|k|
k2+1
,从而:|AP|=2
1-
d2O-AP
=
2
k2+1
…(6分)

同理得:|AQ|=

2|k|
k2+1
,所以S△APQ=
1
2
|AP|•|AQ|=2
|k|
k2+1
=
2
|k|+
1
|k|
≤1
…(8分)

(当且仅当k=±1时等号成立)

所以△PAQ面积的最大值为1,此时PQ的方程为x=0…(10分)

解法2:由题可知∠PAQ始终为直角,所以PQ必通过圆心,从而|PQ|=2

当A点距离PQ最远时,即△PAQ为等腰直角三角形时,

△PAQ面积取最大值1

此时PQ的方程为x=0

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