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
NP
=2
NQ
GQ
NP
=0

(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)∵

NP
=2
NQ
GQ
NP
=
0

∴|GP|=|GN|

|GM+|GN|=|GM|+|GP|=|MP|=2

2

∵|MN|=2

∴G是以M,N为焦点的椭圆

设曲线C:

x2
a2
+
y2
b2
=1,
2a=2
2
c=1
b2=a2-c2
得a2=2,b2=1

∴点G的轨迹C的方程为:

x2
2
+y2=1(6分)

(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

y=kx+2
x2
2
+y2=1
得:(1+2k2)x2+8kx+6=0

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

x1+x2=-
8k
1+2k2
x1x2=
6
1+2k2
S△AOB=
1
2
|PO||x1-x2|=
2
2
2k2-3
1+2k2

m=

2k2-3
(m>0),则2k2=m2+3

S=

2
2
m
m 2+4
=
2
2
m+
4
m
2
2

当且仅当m=

4
m
,即m=2时,Smax=
2
2
,此时k=±
14
2

∴所求的直线方程为±

14
x-2y+4=0(13分)

单项选择题
问答题