题目内容
【题目】(2015·湖北)一种作图工具如图1所示.O是滑槽AB的中点,短杆ON可绕O转动,长杆MN通过N处铰链与ON连接,MN上的栓子D可沿滑槽AB滑动,且,.当栓子D在滑槽AB内作往复运动时,带动N绕O转动一周(D不动时,N也不动),M处的笔尖画出的曲线记为C.以O为原点,AB所在的直线为轴建立如图2所示的平面直角坐标系.
(1)求曲线C的方程;
(2)设动直线与两定直线和分别交于两点.若直线总与曲线C有且只有一个公共点,试探究:的面积是否存在最小值?若存在,求出该最小值;若不存在,说明理由.
【答案】
(1)
曲线C的方程为。
(2)
的最小值为8.
【解析】1.
设点,依题意,
,且所以,且,即且.由于当点D不动时,点N也不动,所以t不恒等于0,于是,故,代入,可得,即所求的曲线C的方程为。
2.
(1)当直线的斜率不存在时,直线为或,都有.
(2)当直线的斜率存在时,设直线,由消去,可得.因为直线总与椭圆C有且只有一个公共点,所以,即. ①又由可得;同理可得
.由原点O到直线的距离为和,可得.② 将①代入②得。当时,;当时,.因,则 ,,所以,当且仅当时取等号,所以当时,的最小值为8.
【考点精析】利用椭圆的标准方程对题目进行判断即可得到答案,需要熟知椭圆标准方程焦点在x轴:,焦点在y轴:.
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