已知椭圆+=1=1(a>b>0),点P为其上一点,F1、F2为椭圆的焦点,∠F1PF2的外角平分线为l,点F2关于l的对称点为Q,F2Q交l于点R.
(1)当P点在椭圆上运动时,求R形成的轨迹方程;
(2)设点R形成的曲线为C,直线l:y=k(x+a)与曲线C相交于A、B两点,当△AOB的面积取得最大值时,求k的值.
网友回答
解:(1)∵点F2关于l的对称点为Q,连接PQ,∴∠F2PR=∠QPR,|F2R|=|QR|,|PQ|=|PF2|
又因为l为∠F1PF2外角的平分线,故点F1、P、Q在同一直线上,设存在R(x0,y0),Q(x1,y1),F1(-c,0),F2(c,0).
|F1Q|=|F2P|+|PQ|=|F1P|+|PF2|=2a,则(x1+c)2+y12=(2a)2.
又x1=2x0-c,y1=2y0.
∴(2x0)2+(2y0)2=(2a)2,∴x02+y02=a2.
故R的轨迹方程为:x2+y2=a2(y≠0)
(2)∵S△AOB=|OA|?|OB|?sinAOB=sinAOB
当∠AOB=90°时,S△AOB最大值为a2.??
此时弦心距|OC|=.
在Rt△AOC中,∠AOC=45°,,∴
解析分析:(1)由于∠F1PF2的外角平分线为l,点F2关于l的对称点为Q,F2Q交l于点R.所以|F1Q|=|F2P|+|PQ|=|F1P|+|PF2|=2a,即点Q的轨迹是圆,从而可求R形成的轨迹方程;(2)先将△AOB的面积表示为S△AOB=|OA|?|OB|?sinAOB=sinAOB,从而当∠AOB=90°时,S△AOB最大值为a2.??故可求k的值.
点评:若动点M(x,y)依赖已知曲线上的动点N而运动,则可将转化后的动点N的坐标入已知曲线的方程或满足的几何条件,从而求得动点M的轨迹方程,此法称为代入法,一般用于两个或两个以上动点的情况.