题目内容
如图,直线y=
x严与抛物线y=
x2-4交于A、B两点,线段AB的垂直平分线与直线y=-5交于点Q.
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(1)求点Q的坐标
(2)当P为抛物线上位于线段AB下方(含点A、B)的动点时,求△OPQ面积的最大值.
(1)解法一:直线l过点M(0,1),设其斜率为A,则J的方程为y=kx+1.
记A(x1,y1)、B(x2,y2),由题设可得A、B的坐标(x1,y1)、(x2,y2)是方程组
的解.
将①代入②并化简得.(4+k2)x2+2kx-3=0.所以
于是
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设点P的坐标为(x,y),则![]()
消去参数k得
4x2+y2-y=0. ③
当k不存在时,A、B中点为坐标原点(0,0),也满足方程③,所以点P的轨迹方程为
4x2+y2-y=0
解法二:设点P的坐标为(x,y),因A(x1,y1)、B(x2,y2)在椭圆上,所以
④
⑤
④-⑤得![]()
所以(x1-x2)(x1+x2)+
(y1-y2)(y1+y2)=0
当x1≠x2时,有
⑥
并且
⑦
将⑦代入⑥并整理得4x2+y2-y=0.⑧
当x1=x2时,点A、B的坐标为(0,2)、(0,-2),这时点p的坐标为(0,0)也满足⑧,所以点P的轨迹方程为
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(Ⅱ)解法:由点P的轨迹方程知x2≤
。 即-
≤x≤
所以
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故当x=
时,
取得最小值,最小值为
,当x=
时,
取得最大值,最大值为
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