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-
x0
2
=1
,l1∩l2=M.
(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=

1-y0
2
x+1.…(3分)

(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=

1
x0
x-1.(1)

y0-

x0
2
=1,∴k=-
x0
4

∴直线l1的方程可变为y=-

x0
4
x+1.(2)

由(1)(2)得

x2
4
+y2=1.

∵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

x2
4
+y2=1(y≠-1).…(7分)

(Ⅲ)由(Ⅱ)得F1(-

3
,0),F2(
3
,0),根据题意直线l与x轴不能重合,

∴可设l的方程为x=ky-

3
,又设A(x1,y1),B(x2,y2).

x=ky-

3
代入
x2
4
+y2=1
化简并整理得(k2+4)y2-2
3
ky-1=0

y1+y2=

2
3
k
k2+4
y1y2=-
1
k2+4

|y1-y2|=

(y1+y2)2-4y1y2
=
(
2
3
k
k2+4
)
2
+
4
k2+4
=4
1
(k2+1)+
9
k2+1
+6

∴△ABF2面积S=

1
2
|F1F2|•|y1-y2|=4
3
1
(k2+1)+
9
k2+1
+6
4
3
1
2
(k2+1)•
9
k2+1
+6
=2

当且仅当k2+1=

9
k2+1
,即k=±
2
时等号成立.

∴△ABF2面积最大时,l的方程为

2
y+
3
=0,

F2(

3
,0)到直线l的距离d为d=
|
3
+
3
|
3
=2
.…(14分)

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