题目内容

设t>1,点A(-t,0),直线AM、BM的斜率之积为-t,对于每一个t,记点M的轨迹为曲线Ct
(1)求曲线Ct的方程及焦点坐标;
(2)设O为坐标原点,过点(0,-t)的直线l与曲线Ct交于P、Q两点,求△OPQ面积的最大值S(t),并求S(t)的值域.
分析:(1)先设出点M的坐标,直接根据直线AM、BM的斜率之积为-t整理即可得到曲线Ct的方程,并求出焦点坐标;
(2)先设出直线方程,把直线方程与曲线方程联立,得到P、Q两点的坐标和直线的斜率之间的关系;再代入三角形的面积计算公式,结合二次函数求值域的方法即可得到结论.(注意需要换元,不然太麻烦).
解答:解:(1)设M(x,y),则
y
x+t
y
x-t
=-t    (x≠±t)

整理得曲线的方程为:
x2
t2
+
y2
t3
=1
(x≠±t).
又因为t>1,
所以焦点坐标为:(0,t(
t
-1)
),(0,-t(
t
-1
)).
(2)设直线l:y=kx+t,P(x1,y1),Q(x2,y2),
y=kx-t
x2
t2
y2
t3
=1
得(t+k2)x2-2ktx+t2-t3
x1+x2=
2kt
t+k2
x1x2=
t2-t3
t+k2

∴S=
1
2
•t•|x1-x2|=
1
2
•t•
(
2kt
t+k2
)
2
-4•
t2-t3
t+k2
=t2
t2-t+tk2
(t+k2)2

设t+k2=m,则S(t)=t2
mt-t
m2
=t2
t
-(
1
m
-
1
2
)
2
+
1
4

当1<t≤2时,S(t)max=
1
2
t2
t
(当且仅当t+k2=2时取等号),此时
1
2
<S(t)≤2
2

当t>2时,S(t)max=t•
t2-t
,(当且仅当t+k2=t时取等号),此时S(t)>2
2

综上,S(t)的取值范围是(
1
2
,+∞)…(9分)
点评:本题主要考查诡计方程的求法以及分类讨论思想的应用,直线与圆锥曲线的位置关系,是对知识的综合考查,是道好题
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