已知P是圆F1:(x+1)2+y2=16上的动点,点F2(1,0),线段PF2的垂直平分线l与半径F1P交于点Q.(I)当点P在圆上运动时,求点Q的轨迹C的方程.(I

发布时间:2020-07-31 09:41:48

已知P是圆F1:(x+1)2+y2=16上的动点,点F2(1,0),线段PF2的垂直平分线l与半径F1P交于点Q.
(I)当点P在圆上运动时,求点Q的轨迹C的方程.
(II)已知点M(1,),A、B在(1)中所求的曲线C上,且(λ∈R,O是坐标原点),
(i)求直线AB的斜率;
(ii)求证:当△MAB的面积取得最大值时,O是△MAB的重心.

网友回答

(I)解:根据题设有|QP|=|QF2|,|F1P|=4
∴|QF1|+|QF2|=|QF1|+|QP|=|F1P|=4
∵|F1F2|=2<4????
∴根据椭圆的定义可知,Q的轨迹为以F1(-1,0),F2(1,0)为焦点中心在原点半长轴为2,半焦距为1,半短轴为的椭圆,其方程为
(II)(i)解:设A(x1,y1),B(x2,y2),由得
1-x1+1-x2=λ,

由?,,
两式相减可得+=0
直线AB的斜率为=;
(ii)证明:设AB的直线方程为y=-,代入椭圆C的方程,整理得x2-tx+t2-3=0
∴△=3(4-t2)>0,|AB|==
∵P到直线AB的距离d=
∴△MAB的面积为S=
∴≤×=
∴S≤,当且仅当2-t=6+3t,即t=-1时取等号
∴当t=-1时,三角形的面积S取得最大值,
根据韦达定理得x1+x2=t=-1,∴x1+x2=2+λ=-1,∴λ=-3
∴,
故O是△MAB的重心.
解析分析:(I)根据圆M的标准方程得到点M坐标(-1,0),圆的半径R=4,再由线段中垂线定理,可得出点Q的轨迹C是椭圆,从而可得出点G的轨迹C对应的椭圆的标准方程;(II)(i)设A(x1,y1),B(x2,y2),由得,再利用点差法,即可求得直线AB的斜率;(ii)设AB的直线方程为y=-,代入椭圆C的方程,求出|AB|及P到直线AB的距离,从而可得△MAB的面积,利用基本不等式求最值,即可证得结论.

点评:本题借助一个动点的轨迹,得到椭圆的第一定义,进而求出其轨迹方程,考查向量知识的运用,考查三角形面积的计算,考查基本不等式的运用,属于中档题.
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