问题
解答题
已知点G是△ABC的重心,A(0,-1),B(0,1).在x轴上有一点M,满足|
(1)求点C的轨迹E的方程. (2)设(1)中曲线E的左、右焦点分别为F1、F2,过点F2的直线l交曲线E于P、Q两点,求△F1PQ面积的最大值,并求出取最大值时直线l的方程. |
答案
(1)设C(x,y),则G(
,x 3
).y 3
∵
=λGM
(λ∈R),∴GM∥AB.又M是x轴上一点,则M(AB
,0).x 3
又∵|
|=|MA
|,∴MC
=(
)2+(0+1)2x 3
.整理得(
-x)2+y2x 3
+y2=1(x≠0).x2 3
(2)由(1),知F1(-
,0),F2(2
,0).设直线l的方程为x=ty+2
,2
由(1),知x≠0,∴l不过点(0,±1),∴t≠±2
设P(x1,y1),Q(x2,y2),将x=ty+
代入x2+3y2=3,(t2+3)y2+22
ty-1=0.2
∴△=8t2+4(t2+3)=12(t2+1)>0恒成立.∴y1+y2=
,y1•y2=--2
t2 t2+3
.1 t2+3
∴|y1-y2|=
=(y1+y2)2-4y1y2
=12(t2+1) (t2+3)2
.2 3 t2+1 t2+3
∴S△F1PQ=
|F1F2|•|y1-y2|=1 2
|y1-y2|=22 6
(t≠±t2+1 t2+3
).2
∴S△F1PQ=
≤2 6
+t2+1 2 t2+1
=2 6 2 2
.3
当且仅当t2+1=2,即t=±1时取“=”
所以△F1PQ的最大值为
,此时直线l的方程为x±y-3
=0.2