题目内容

4.已知直线l的参数方程为$\left\{\begin{array}{l}x=t\\ y=m+t\end{array}\right.$(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为3ρ2cos2θ+ρ2sin2θ=12,且曲线C的下焦点F在直线l上.
(1)若直线l与曲线C交于A,B两点,求|FA|•|FB|的值;
(2)求曲线C的内接矩形的周长的最大值.

分析 (1)点F的直角坐标为(0,-2$\sqrt{2}$),求出曲线C的直角坐标方程为3x2+y2=12,求出F的坐标,从而求出m的值,将直线l的标准参数方程代入曲线C的直角坐标方程中,得t′2-2t′-2=0,由此能求出|FA|•|FB|.
(2)设椭圆C的内接矩形在第一象限的顶点为(2cosθ,2$\sqrt{3}$sinθ),由对称性可得椭圆C的内接矩形的周长为8cosθ+8$\sqrt{3}$sinθ=16sin(θ+$\frac{π}{6}$),由此能求出椭圆C的内接矩形的周长的最大值.

解答 解:(1)曲线C的极坐标方程为3ρ2cos2θ+ρ2sin2θ=12,
∴直角坐标方程为3x2+y2=12,即$\frac{{x}^{2}}{4}$+$\frac{{y}^{2}}{12}$=1,
∴F(0,-2$\sqrt{2}$),
由题意得$\left\{\begin{array}{l}{0=t}\\{-2\sqrt{2}=m+t}\end{array}\right.$,解得m=-2$\sqrt{2}$,
∵将直线l的标准参数方程$\left\{\begin{array}{l}{x=\frac{\sqrt{2}}{2}t′}\\{y=-2\sqrt{2}+\frac{\sqrt{2}}{2}t′}\end{array}\right.$(t′为参数)代入曲线C的直角坐标方程中,
得t′2-2t′-2=0,∴t′A•t′B=-2
∴|FA|•|FB|=2.
(2)设椭圆C的内接矩形在第一象限的顶点为(2cosθ,2$\sqrt{3}$sinθ),
由对称性可得椭圆C的内接矩形的周长为8cosθ+8$\sqrt{3}$sinθ=16sin(θ+$\frac{π}{6}$),
∴当θ+$\frac{π}{6}$=$\frac{π}{2}$,即θ=$\frac{π}{3}$时,椭圆C的内接矩形的周长取得最大值16.

点评 本题考查两线段乘积的求法,考查椭圆的内接知识的周长的最大值的求法,考查极坐标方程、直角坐标方程、参数方程的互化等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想,是中档题.

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