已知两定点,动点P满足,由点P向x轴作垂线PQ,垂足为Q,点M满足,点M的轨迹为C.(I)求曲线C的方程;(II)若线段AB是曲线C的一条动弦,且|AB|=2,求坐标

发布时间:2020-08-04 18:30:41

已知两定点,动点P满足,由点P向x轴作垂线PQ,垂足为Q,点M满足,点M的轨迹为C.
(I)求曲线C的方程;
(II)若线段AB是曲线C的一条动弦,且|AB|=2,求坐标原点O到动弦AB距离的最大值.

网友回答

解:(Ⅰ)设动点P(x0,y0),则,.
∵动点P满足,∴,化为
即动点P的轨迹方程为.
设动点M(x,y),则Q(x,0),如图所示,
∵,,,
∴,化为,
代入动点P的轨迹方程得x2+2y2=2,即曲线C的方程为.
(Ⅱ)当直线AB的斜率不存在时,∵|AB|=2=短轴长,∴直线AB经过原点,此时原点到直线的距离=0;
当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=kx+t,
联立,消去y得(1+2k2)x2+4ktx+2t2-2=0,
∵直线与椭圆有两个交点,∴△=16k2t2-4(1+2k2)(2t2-2)>0,化为t2<1+2k2.(*)
∴,,
∴|AB|=,
∴22=,
化为.(**)
原点O到直线AB的距离d=,∴,
把(**)代入上式得=,当且仅当,即k2=0,k=0时取等号.
此时,满足(*)式.
∴,∴,即原点O到直线AB的最大距离d=.
综上可知:坐标原点O到动弦AB距离的最大值是.
解析分析:(Ⅰ)先求出动点P的轨迹方程,再根据已知条件用点M的坐标表示点P,使用“代点法”即可得出;(Ⅱ)先对直线BA的斜率讨论,把直线AB的方程与椭圆的方程联立,利用根与系数的关系、弦长公式、点到直线的距离公式、基本不等式的性质即可得出.

点评:熟练掌握直线与椭圆相交问题的解题模式、根与系数的关系、弦长公式、点到直线的距离公式、基本不等式的性质、“代点法”是解题的关键.
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