解答题如图,长为6的线段PQ的端点分别在射线y=0(x≤0)和x=0(y≤0)上滑动,点M在线段PQ上,且.
(1)求点M的轨迹方程;
(2)若点M的轨迹与x轴、y轴分别交于点A,B,求四边形OAMB面积的最大值.
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解:(1)设P(x1,0),Q(0,y1),M(x,y),
其中x1,y1均为小于或等于0的数
∵,,
∴-x=2(x-x1),y1-y=2y
∴?
∵线段PQ长为6,
∴x12+y12=36,得,
∵x1,y1均为小于或等于0的数
∴即为点M的轨迹方程;
(2)连接OM,可得四边形OAMB面积S=S△OAM+S△OBM
∵点M在椭圆弧上,
∴可设M(4cosα,2sinα),其中4cosα≤0,2sinα≤0,
∴S△OAM=OA×|yM|=-4sinα,S△OBM=OB×|xM|=-4cosα
∴四边形OAMB面积S=-4(sinα+cosα),
∵(sinα+cosα)2=1+sin2α≤2,
∴≤(sinα+cosα)≤
∴当且仅当sinα=cosα=时,sinα+cosα的最小值为-
此时,四边形OAMB面积S取得最大值4解析分析:(1)先设出定点P、Q的坐标:P(x1,0),Q(0,y1),以及动点M的坐标(x,y),根据向量关系式,解出用x、y表示x1,y1的式子,最后根据线段PQ长为6建立关系式,再结合点P、Q分别在射线y=0(x≤0)和x=0(y≤0)上滑动,可得点M的轨迹方程;(2)连接OM,将四边形OAMB面积分成三角形OAM面积与三角形OBM面积的和.再进行三角换元:设点M坐标为(4cosα,2sinα),其中4cosα≤0,2sinα≤0,可得S△OAM=-4sinα且S△OBM=-4cosα,所以四边形OAMB面积S=-4(sinα+cosα),最后利用平方的方法,可以求得sinα+cosα的最小值为-,从而得到四边形OAMB面积的最大值.点评:本题用动点的轨迹与求多边形面积为载体,着重考查了椭圆的标准方程、三角函数的定义域和值域等知识点,属于中档题.