题目内容
过点M(3,0)作直线l与圆x2+y2=25交于A、B两点.(1)若点P是线段AB的中点,求点P的轨迹方程;
(2)求直线l的倾斜角为何值时△AOB的面积最大,并求这个最大值.
【答案】分析:(1)设出G的坐标,利用Rt△OMP中必有.说明P点的轨迹为以G为圆心为半径的圆,得到P的轨迹方程.
(2)令|OP|=h,由题意知0<h≤3,求出△AOB的面积的表达式,利用二次函数在闭区间上的最大值求解即可.
解答:解:(1)∵P是AB中点,∴OP⊥AB,取OM中点G,则在Rt△OMP中必有.
∴P点的轨迹为以G为圆心为半径的圆,令P(x,y)则,
即x2-3x+y2=0.
经检验知:AB为x轴及AB∥y轴均满足上式,∴P点的轨迹为x2-3x+y2=0…(6分)
(2)令|OP|=h,由题意知0<h≤3,
在Rt△APO中,即,=(0<h≤3).
令t=h2则 0<t≤9,
易知,在 0<t≤9时单调递增.
∴当t=9,即直线AB垂直x轴时,S△ABOmax=12,此时l的倾斜角为90°.
点评:本题是综合题,考查曲线轨迹方程的求法,转化思想的应用,二次函数闭区间最值的求法,考查计算能力.
(2)令|OP|=h,由题意知0<h≤3,求出△AOB的面积的表达式,利用二次函数在闭区间上的最大值求解即可.
解答:解:(1)∵P是AB中点,∴OP⊥AB,取OM中点G,则在Rt△OMP中必有.
∴P点的轨迹为以G为圆心为半径的圆,令P(x,y)则,
即x2-3x+y2=0.
经检验知:AB为x轴及AB∥y轴均满足上式,∴P点的轨迹为x2-3x+y2=0…(6分)
(2)令|OP|=h,由题意知0<h≤3,
在Rt△APO中,即,=(0<h≤3).
令t=h2则 0<t≤9,
易知,在 0<t≤9时单调递增.
∴当t=9,即直线AB垂直x轴时,S△ABOmax=12,此时l的倾斜角为90°.
点评:本题是综合题,考查曲线轨迹方程的求法,转化思想的应用,二次函数闭区间最值的求法,考查计算能力.
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