问题
解答题
在平面直角坐标系xOy中,动点P到两点(-
(1)求曲线C的轨迹方程; (2)若AB中点横坐标为-
(3)是否存在△AOB面积的最大值,若存在,求出△AOB的面积;若不存在,说明理由. |
答案
(1)由椭圆定义可知,点P的轨迹C是以(-
,0),(3
,0)为焦点,长半轴长为2的椭圆.3
故曲线C的方程为
+y2=1.x2 4
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点横坐标为y,则
+y12=1,x12 4
+y22=1x22 4
两方程相减可得
+(y1+y2)(y1-y2)=0(x1+x2)(x1-x2) 4
∵直线l过点E(-1,0)且与曲线C交于A,B两点,AB中点横坐标为-
,1 2
∴
+2y(y1-y2)=0-(x1-x2) 4
∴
+2y•-1 4
=0y -
+11 2
∴y=±1 4
∴直线AB的斜率为k=±1 2
∴直线AB的方程为y=±
(x+1);1 2
(3)存在△AOB面积的最大值.
因为直线l过点E(-1,0),可设直线l的方程为x=my-1.
代入椭圆方程整理得(m2+4)y2-2my-3=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),解得y1=
,y2=m+2 m2+3 m2+4
.m-2 m2+3 m2+4
则|y2-y1|=
.4 m2+3 m2+4
∴S△AOB=
|OE||y2-y1|=1 2 2 m2+3 m2+4
设t=
(t≥m2+3
),则g(t)=3 2 t+ 1 t
∵y=t+
在区间[1 t
,+∞)上为增函数.3
∴t+
≥1 t
.4 3 3
∴S△AOB≤
,当且仅当m=0时取等号,3 2
∴S△AOB的最大值为
.3 2