问题
解答题
已知点M是圆C:x2+y2=2上的一点,且MH⊥x轴,H为垂足,点N满足NH=
(Ⅰ)求曲线E的方程; (Ⅱ)若AB是曲线E的长为2的动弦,O为坐标原点,求△AOB面积S的最大值. |
答案
(Ⅰ)(Ⅰ)设N(x,y),M(x′,y′),则由已知得,x′=x,y′=
y2
代入x2+y2=2得,x2+2y2=2.
所以曲线E的方程为
+y2=1.x2 2
(Ⅱ)因为线段AB的长等于椭圆短轴的长,要使三点A、O、B能构成三角形,则弦AB不能与x轴垂直,故
可设直线AB的方程为y=kx+m
由
,消去y,并整理,得y=kx+m
+y2=1x2 2
(1+2k2)x2+4kmx+2m2-2=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
又△=16k2m2-4(1+2k2)(2m2-2)>0
所以,x1+x2=-
,x1x2=4km 1+2k2
.2(m2-1) 1+2k2
因为|AB|=2,
所以
=2,即(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2]=4(1+k2)(x2-x1)2
所以(1+k2)[(-
)2-4km 1+2k2
]=4,即8(m2-1) 1+2k2
=2(1-m2),1 1+k2
因为1+k2≥1,所以
≤m2<1. 1 2
又点O到直线AB的距离h=
,|m| 1+k2
因为S=
|AB|•h=h,1 2
所以S2=h2=2m2(1-m2)=-2(m2-
)2+1 2
.1 2
所以0<S2≤
,即S的最大值为1 2
.2 2