题目内容
【题目】设圆的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.
(I)证明为定值,并写出点E的轨迹方程;
(II)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.
【答案】(Ⅰ)答案见解析;(Ⅱ).
【解析】
试题(Ⅰ)利用椭圆定义求方程;(Ⅱ)把面积表示为关于斜率k的函数,再求最值.
试题解析:(Ⅰ)因为,
,故
,
所以,故
.
又圆的标准方程为
,从而
,所以
.
由题设得,
,
,由椭圆定义可得点
的轨迹方程为:
(
).
(Ⅱ)当与
轴不垂直时,设
的方程为
,
,
.
由得
.
则,
.
所以.
过点且与
垂直的直线
:
,
到
的距离为
,所以
.故四边形
的面积
.
可得当与
轴不垂直时,四边形
面积的取值范围为
.
当与
轴垂直时,其方程为
,
,
,四边形
的面积为12.
综上,四边形面积的取值范围为
.
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