问题
解答题
已知圆M:(x+1)2+y2=8,定点N(1,0),点P为圆M上的动点,若Q在NP上,点G在MP上,且满足
(I)求点G的轨迹C的方程; (II)直线l过点P(0,2)且与曲线C相交于A、B两点,当△AOB面积取得最大值时,求直线l的方程. |
答案
(I)∵
=2NP
,NQ
•GQ
=NP 0
∴|GP|=|GN|
∴|GM+|GN|=|GM|+|GP|=|MP|=22
∵|MN|=2
∴G是以M,N为焦点的椭圆
设曲线C:
+x2 a2
=1,y2 b2
得a2=2,b2=12a=2 2 c=1 b2=a2-c2
∴点G的轨迹C的方程为:
+y2=1(6分)x2 2
(II)由题意知直线l的斜率存在,
设直线l的方程为y=kx+2A(x1,y1)B(x2,y2)
由
得:(1+2k2)x2+8kx+6=0y=kx+2
+y2=1x2 2
由直线l与椭圆相交于A、B两点,
∴△>0⇒k2>3 2
由根与系数关系得
S△AOB=x1+x2=- 8k 1+2k2 x1•x2= 6 1+2k2
|PO||x1-x2|=1 2 2 2 2k2-3 1+2k2
令m=
(m>0),则2k2=m2+32k2-3
∴S=
=2
m2 m 2+4
≤2 2 m+ 4 m 2 2
当且仅当m=
,即m=2时,Smax=4 m
,此时k=±2 2 14 2
∴所求的直线方程为±
x-2y+4=0(13分)14