问题
解答题
已知线段CD=2
(1)建立适当的直角坐标系,求动点A所在的曲线方程; (2)若a=2,动点B满足BC+BD=4,且OA⊥OB,试求△AOB面积的最大值和最小值. |
答案
(1)以O为圆心,CD所在直线为轴建立平面直角坐标系
若AC+AD=2a<2
,即0<a<3
,动点A所在的曲线不存在;3
若AC+AD=2a=2
,即a=3
,动点A所在的曲线方程为y=0(-3
≤x≤3
);3
若AC+AD=2a>2
,即a>3
,动点A所在的曲线方程为3
+x2 a2
=1(4分)y2 a2-3
(2)当a=2时,其曲线方程为椭圆
+y2=1x2 4
由条件知A,B两点均在椭圆
+y2=1上,且OA⊥OBx2 4
设A(x1,y1),B(x2,y2),OA的斜率为k(k≠0),
则OA的方程为y=kx,OB的方程为y=-
x,解方程组1 k
,得y=kx
+y2=1x2 4
=x 21
,4 1+4k2
=y 21 4k2 1+4k2
同理可求得
=x 22
,4k2 k2+4
=y 22
,4 k2+4
△AOB面积S=1 2
|x1|1+k2
|x2|=21+ 1 k2
(8分)(1+k2)2 (1+4k2)(k2+4)
令1+k2=t(t>1)则S=2
=2t2 4t2+9t-9 1 -
+9 t2
+49 t
令g(t)=-
+9 t2
+4=-9(9 t
-1 t
)2+1 2
(t>1)所以4<g(t)≤25 4
,即25 4
≤S<14 5
当k=0时,可求得S=1,故
≤S≤1,故S的最小值为4 5
,最大值为1(12分)4 5