问题 解答题
在平面直角坐标系xOy中,动点P到两点(-
3
,0),(
3
,0)的距离之和等于4,设点P的轨迹为曲线C,直线l过点E(-1,0)且与曲线C交于A,B两点.
(1)求曲线C的轨迹方程;
(2)若AB中点横坐标为-
1
2
,求直线AB的方程;
(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(-

3
,0),(
3
,0)为焦点,长半轴长为2的椭圆.

故曲线C的方程为

x2
4
+y2=1.

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点横坐标为y,则

x12
4
+y12=1,
x22
4
+y22=1

两方程相减可得

(x1+x2)(x1-x2)
4
+(y1+y2)(y1-y2)=0

∵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

-(x1-x2)
4
+2y(y1-y2)=0

-1
4
+2y•
y
-
1
2
+1
=0

y=±

1
4

∴直线AB的斜率为k=±

1
2

∴直线AB的方程为y=±

1
2
(x+1);

(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=

m+2
m2+3
m2+4
y2=
m-2
m2+3
m2+4

则|y2-y1|=

4
m2+3
m2+4

∴S△AOB=

1
2
|OE||y2-y1|=
2
m2+3
m2+4

设t=

m2+3
(t
3
),则g(t)=
2
t+
1
t

∵y=t+

1
t
在区间[
3
,+∞)上为增函数.

t+

1
t
4
3
3

S△AOB

3
2
,当且仅当m=0时取等号,

∴S△AOB的最大值为

3
2

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