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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