题目内容
(本小题满分14分)
平面直角坐标系中,已知直线
:
,定点
,动点
到直线
的距离是到定点
的距离的2倍.
(1)求动点
的轨迹
的方程;
(2)若
为轨迹
上的点,以
为圆心,
长为半径作圆
,若过点
可作圆
的两条切线
,
(
,
为切点),求四边形
面积的最大值.
平面直角坐标系中,已知直线






(1)求动点


(2)若












解(1)设点
到
的距离为
,依题意得
,
即
, ………………………………2分
整理得,轨迹
的方程为
. ………………………………4分
(2)(法一)设
,圆
:
,其中
由两切线存在可知,点
在圆
外,
所以,
,即
,
又
为轨迹
上的点,所以
.
而
,所以,
,即
. ……………………6分

由(1)知,
为椭圆的左焦点,
根据椭圆定义知,
,
所以
,而
,
所以,在直角三角形
中,
,
,
由圆的性质知,四边形
面积
,其中
.………10分
即
(
).
令
(
),则
,
当
时,
,
单调递增;
当
时,
,
单调递减.
所以,在
时,
取极大值,也是最大值,
此时
. …………………………14分
(法二)同法一,四边形
面积
,其中
.…10分
所以
.
由
,解得
,所以
. ……………………14分




即

整理得,轨迹


(2)(法一)设




由两切线存在可知,点


所以,


又



而




由(1)知,

根据椭圆定义知,

所以


所以,在直角三角形



由圆的性质知,四边形



即


令



当



当



所以,在


此时

(法二)同法一,四边形



所以

由



略

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