题目内容

已知两同心圆的半径分别是5和4,AB为小圆的一条直径.

(1)求以大圆的切线为准线,且过A、B两点的抛物线的焦点的轨迹M;

(2)设过轨迹M的中心的弦为PQ,F是轨迹M的焦点,求S△PQF的最大值.

答案:
解析:

  (1)建立如图所示的直角坐标系,则A(-4,0)、B(4,0),设N为大圆上的任一点,l为过N点的大圆的切线,并设抛物线的焦点为F(x,y),作AA1⊥l于A1,BB1⊥l于B1,由抛物线的定义得|AF|=|AA1|,|BF|=|BB1|.

  所以|AF|+|BF|=|AA1|+|BB1|=2|OO1|=10,而A,B为定点,故焦点F的轨迹M是以A,B为焦点,长轴长为10,焦距为8的椭圆(除去长轴上的两个端点),其方程为=1(y≠0).

  (2)根据椭圆的对称性,有S△PQF=2S△OFP,设△OFP的边OF上的高为h,则

S△QFP=2×|OF|h=4h

  因为h≤3,所以当h=3时,S△QFP的最大面积是12.


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