题目内容

13.以$A(-\sqrt{3},0)$为圆心,4为半径作圆,$B(\sqrt{3},0)$,C为圆上任意一点,分别连接AC,BC,过BC的中点N作BC的垂线,交AC于点M,当点C在圆上运动时,
(1)求M点的轨迹方程,并说明它是何种曲线;
(2)求直线y=kx+1截(1)所得曲线弦长的最大值.

分析 (1)利用椭圆的定义求M点的轨迹方程,并说明它是何种曲线;
(2)直线y=kx+1代入椭圆方程,可得(1+4k2)x2+8kx=0,表示出弦长,即可求直线y=kx+1截(1)所得曲线弦长的最大值.

解答 解:(1)由题意,|MA|+|MB|=|AC|=4>2$\sqrt{3}$,
∴M点的轨迹是以A,B为焦点的椭圆,a=2,c=$\sqrt{3}$,
∴b=1,
∴椭圆方程为$\frac{{x}^{2}}{4}+{y}^{2}$=1;
(2)直线y=kx+1代入椭圆方程,可得(1+4k2)x2+8kx=0,
∴x=0或x=-$\frac{8k}{1+4{k}^{2}}$,
∴弦长L=$\sqrt{1+{k}^{2}}•|\frac{8k}{1+4{k}^{2}}|$,
设t=1+4k2(t≥1),则L2=-12($\frac{1}{t}$-$\frac{1}{3}$)2+$\frac{16}{3}$,
∴t=3时,L的最大值为$\frac{4\sqrt{3}}{3}$.

点评 本题考查轨迹方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查弦长的计算,属于中档题.

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