题目内容

9.如图,设P是圆x2+y2=6上的动点,点D是P在x轴上的投影,M为PD上一点,且$\overrightarrow{DP}=\sqrt{2}\overrightarrow{DM}$.
(1)当P在圆上运动时,求点M的轨迹C的方程;
(2)若点Q(1,1)恰为直线l与曲线C相交弦的中点,试确定直线l的方程;
(3)直线$x+y-\sqrt{3}=0$与曲线C相交于E、G两点,F、H为曲线C上两点,若四边形EFGH对角线相互垂直,求SEFGH的最大值.

分析 (1)设M的坐标为(x,y),由已知得点P的坐标是(x,$\sqrt{2}$y),由此能求点M的轨迹C的方程;
(2)直线l与曲线C相交弦为ABA(x1,y1),B(x2,y2),代入两式相减,再利用中点坐标公式、斜率计算公式即可得出.
(3)求出|FH|的最大值,即可求出SEFGH的最大值.

解答 解:(1)由$\overrightarrow{DP}=\sqrt{2}\overrightarrow{DM}$知点M为线段PD的中点,
设点M的坐标是(x,y),则点P的坐标是(x,$\sqrt{2}$y),
∵点P在圆x2+y2=6上,
∴x2+2y2=6.…(3分)
∴曲线C的方程为$\frac{{x}^{2}}{6}+\frac{{y}^{2}}{3}$=1;
(2)直线l与曲线C相交弦为AB,A(x1,y1),B(x2,y2),
代入椭圆方程,两式相减可得:(x1+x2)(x1-x2)+2(y1+y2)(y1-y2)=0,
∵弦AB中点为(1,1),
∴kAB=-$\frac{1}{2}$.
∴直线l的方程为y-1=-$\frac{1}{2}$(x-1),解得x+2y-3=0.
(3)设FH的方程为y=x+b,代入椭圆方程,可得3x2+4bx+2b2-6=0,
∴|FH|=$\sqrt{2}•\sqrt{(-\frac{4b}{3})^{2}-4•\frac{2{b}^{2}-6}{3}}$=$\sqrt{2}$•$\sqrt{-\frac{8}{9}{b}^{2}+8}$,
∴b=0,|FH|的最大值为4,
直线$x+y-\sqrt{3}=0$与曲线C联立,可得$3{x}^{2}-4\sqrt{3}x=0$,
∴|EG|=$\sqrt{2}•\frac{4\sqrt{3}}{3}$=$\frac{4\sqrt{6}}{3}$,
∴SEFGH的最大值为$\frac{8\sqrt{6}}{3}$.

点评 本题考查轨迹方程,考查了椭圆的标准方程及其性质、“点差法”、中点坐标公式、斜率计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.

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