问题
解答题
已知直线l1过A(0,1),与直线x=-2相交于点P(-2,y0),直线l2过B(0,-1)与x相交于Q(x0,0),x0、y0满足y0-
(Ⅰ)求直线l1的方程(方程中含有y0); (Ⅱ)求点M的轨迹C的方程; (Ⅲ)过C左焦点F1的直线l与C相交于点A、B,F2为C的右焦点,求△ABF2面积最大时点F2到直线l的距离. |
答案
(Ⅰ)∵直线l1过A(0,1),与直线x=-2相交于点P(-2,y0),
∴直线l1的斜率k为k=
.1-y0 2
∴直线l1的方程为y=
x+1.…(3分)1-y0 2
(Ⅱ)当x0=0时,直线l2就是y轴,M(0,1).
当x0≠0时,直线l2方程为y=
x-1.(1)1 x0
∵y0-
=1,∴k=-x0 2
,x0 4
∴直线l1的方程可变为y=-
x+1.(2)x0 4
由(1)(2)得
+y2=1.x2 4
∵P点在直线x=-2上,
∴l2不经过B(0,-1),即B(0,-1)不在轨迹C上,
∴轨迹C的方程为
+y2=1(y≠-1).…(7分)x2 4
(Ⅲ)由(Ⅱ)得F1(-
,0),F2(3
,0),根据题意直线l与x轴不能重合,3
∴可设l的方程为x=ky-
,又设A(x1,y1),B(x2,y2).3
把x=ky-
代入3
+y2=1化简并整理得(k2+4)y2-2x2 4
ky-1=0,3
∴y1+y2=
,y1y2=-2
k3 k2+4
,1 k2+4
∴|y1-y2|=
=(y1+y2)2-4y1y2
=4(
)2+2
k3 k2+4 4 k2+4
,1 (k2+1)+
+69 k2+1
∴△ABF2面积S=
|F1F2|•|y1-y2|=41 2
•3
≤41 (k2+1)+
+69 k2+1
•3
=2,1 2
+6(k2+1)• 9 k2+1
当且仅当k2+1=
,即k=±9 k2+1
时等号成立.2
∴△ABF2面积最大时,l的方程为x±
y+2
=0,3
点F2(
,0)到直线l的距离d为d=3
=2.…(14分)|
+3
|3 3