题目内容
【题目】已知动点P到两定点M(﹣3,0),N(3,0)的距离满足|PM|=2|PN|.
(1)求证:点P的轨迹为圆;
(2)记(1)中轨迹为⊙C,过定点(0,1)的直线l与⊙C交于A,B两点,求△ABC面积的最大值,并求此时直线l的方程.
【答案】(1)证明见解析(2)S△ABC最大值为8,直线l的方程为或.
【解析】
(1)设,由已知结合两点间的距离公式,即可证明结论;
(2)根据题意所求直线的斜率存在且不为零,设直线l的方程为:y=kx+1,求出圆心到直线的距离,进而用弦长公式将弦长用表示,将S△ABC表示为关于的关系式,运用基本不等式,即可得到结论.
(1)设,则由|PM|=2|PN|,
得,
化简得,
即,所以点P的轨迹为圆;
(2)由(1)得,
因为直线l与⊙C交于A,B两点,故直线斜率存在且不为0,
不妨设直线l的方程为y=kx+1,即kx﹣y+1=0,
则圆心C到直线l的距离,
,
当且仅当时,等号成立,
所以当d=2时,S△ABC有最大值为8,
此时,化简得
解得或
则直线l的方程为或.
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