题目内容
(本题满分13分)已知点F(1,0),圆E:
,点P是圆E上任意一点,线段PF的垂直平分线和半径PE相交于Q.
(1)求动点Q的轨迹Γ的方程;
(2)若直线
与圆O:
相切,并与(1)中轨迹Γ交于不同的两点A、B.当
=
,且满足
时,求△AOB面积S的取值范围.
(1)
;(2) [
,
].
【解析】
试题分析:(1)连接QF,∵|QE|+|QF|=|QE|+|QP|=|PE|=
符合椭圆的定义,于是可根据其焦距与长轴计算出短轴长,从而确定
的值,写出动点Q的轨迹Γ的方程;
(2) 设直线
的方程为
(
),由直线与圆相切确定
的关系,设点A、B的坐标(
,
)、(
,
),利用方程组
及韦达定理,结合平面向量的数量积,把求△AOB面积S表示成
的函数,最后利用基本不等式或一元二次函数的知识求得
的最大值.
试题解析:【解析】
(1)连接QF,∵|QE|+|QF|=|QE|+|QP|=|PE|=
(
|EF|=2),∴点的轨迹是以E(-1,0) 、F(1,0)为焦点,长轴长
的椭圆,即动点Q的轨迹Γ的方程为
;
(2)依题结合图形知的斜率不可能为零,所以设直线
的方程为
(
).∵直线
即
与圆O:
相切,∴有:
得
.
又∵点A、B的坐标(
,
)、(
,
)满足:![]()
消去整理得
,
由韦达定理得
,
.
其判别式
,
又由求根公式有
.
∵
=
=![]()
![]()
.
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
.
∵
,且![]()
∈[
,
].
∴![]()
∈[
,
].
考点:1、椭圆的定义与标准方程;2、直线与圆、直线与椭圆的位置关系综合应用.
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