问题 解答题
在平面直角坐标系xoy中,点P到两点F1(0,-
3
)
F2(0,
3
)
的距离之和等于4,设点P的轨迹为C,直线y=kx+1与曲线C交于A、B两点.
(1)求出曲线C的方程;
(2)若k=1,求△AOB的面积;
(3)若点A在第一象限,证明:当k>0时,恒有|
OA
|>|
OB
|
答案

(Ⅰ)设P(x,y),由椭圆定义可知,

点P的轨迹C是以 (0,-

3
),(0,
3
)为焦点,长半轴为2的椭圆,

则它的短半轴 b=

22-(
3
)
2
=1,

∴曲线C的方程为 x2+

y2
4
=1.

(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),其坐标满足

x2+
y2
4
=1
y=x+1

消去y并整理得5x2+2x-3=0,故x1+x2=-

2
5
x1x2=-
3
5

∴|AB|=

(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2]
=
2
4
25
-4×(-
3
5
=
8
2
5

∵点O(0,0)到直线l:y=x+1的距离d=

1
2
=
2
2

∴△AOB的面积S=

1
2
×|AB|×d=
1
2
× 
8
2
5
×
2
2
=
4
5

(Ⅲ)设设A(x1,y1),B(x2,y2),其坐标满足

x2+
y2
4
=1
y=kx+1

消去y并整理得(k2+4)x2+2kx-3=0,

x1+x2=-

2k
k2+4
x1x2=-
3
k2+4

∵A(x1,y1)在椭圆上,∴满足y2=4(1-x2),即y12=4(1-x12),同理y22=4(1-x22),

|OA|
2-
|OB|
2
=
x21
+
y21
-(
x22
+
y22
)=(x12-x22)+4(1-x12-1+x22

=-3(x1-x2)(x1+x2)=

6k(x1-x2)
k2+4

∵A在第一象限,故x1>0,由 x1x2=-

3
k2+4
知x2<0,从而x1-x2>0.

又∵k>0,

|OA|
2-
|OB|
2
>0,

即在题设条件下,恒有

|OA|
|OB|

单项选择题
多项选择题