题目内容
(本小题满分12分)
已知半椭圆和半圆
组成曲线
,其中
;如图,半椭圆
内切于矩形
,
且交
轴于点
,点
是半圆
上
异于的任意一点,当点
位于点
时,
的面积最大.
(Ⅰ)求曲线的方程;
(Ⅱ)连、
交
分别于点
,求证:
为定值.
解:(Ⅰ)已知点在半圆
上,
所以,又
,所以
, ………………(2分)
当半圆在点
处的切线与直线
平行时,点
到直线
的距离最大,此时
的面积取得最大值,
故半圆在点
处的切线与直线
平行,
所以
,又
,
所以,
又,所以
, ………………(4分)
所以曲线的方程为
或
。…………(5分)
(Ⅱ)点,点
,设
,则有
直线的方程为
,
令,得
,
所以; ………………(7分)
直线的方程为
,
令,得
,
所以; ………………(9分)
则
, ………………(10分)
又由,得
,代入上式得
,所以
为定值。 ………………(12分)

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