问题
解答题
已知M是以点C为圆心的圆(x+1)2+y2=8上的动点,定点D(1,0).点P在DM上,点N在CM上,且满足
(Ⅰ)求曲线E的方程; (Ⅱ)线段AB是曲线E的长为2的动弦,O为坐标原点,求△AOB面积S的取值范围. |
答案
(Ⅰ)∵
=2DM
,DP
•NP
=0.DM
∴NP为DM的垂直平分线,∴|ND|=|NM|,
又∵|CN|+|NM|=2
,∴|CN|+|DN|=22
>2.(3分)2
∴动点N的轨迹是以点C(-1,0),D(1,0)为焦点的长轴为2
的椭圆.2
∴轨迹E的方程为
+y2=1.(5分)x2 2
(Ⅱ)∵线段AB的长等于椭圆短轴的长,要使三点A、O、B能构成三角形,则弦AB不能与x轴垂直,故可设直线AB的方程为y=kx+b,
由
,y=kx+b
+y2=1x2 2
消去y,并整理,得(1+2k2)x2+4kbx+2b2-2=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=-
,x1x2=4kb 1+2k2
(8分)2(b2-1) 1+2k2
∵|AB|=2,∴
=2.(1+k2)(x2-x1)2
∴(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2]=4,
∴(1+k2)[(-
)2-4kb 1+2k2
]=4,8(b2-1) 1+2k2
∴
=2(1-b2),(11分)1 1+k2
∵1+k2≥1∴
≤b2<1. (12分)1 2
又点O到直线AB的距离h=
,|b| k2+1
∴S=
|AB|•h=h1 2
∴S2=h2=2b2(1-b2)=-2(b2-
)2+1 2
(13分)1 2
∴0<S2≤
,∴0<S≤1 2
.(14分)2 2