【題目】已知兩動圓F1:(x+ 2+y2=r2和F2:(x﹣ 2+y2=(4﹣r)2(0<r<4),把它們的公共點的軌跡記為曲線C,若曲線C與y軸的正半軸的交點為M,且曲線C上的相異兩點A,B滿足: =0.
(1)求曲線C的方程;
(2)證明直線AB恒經(jīng)過一定點,并求此定點的坐標(biāo);
(3)求△ABM面積S的最大值.

【答案】
(1)解:設(shè)兩動圓的公共點為Q,則有|QF1|+|QF2|=4(4>|F1F2|).

由橢圓的定義可知Q的軌跡為橢圓,a=2,c= .b=1,

所以曲線C的方程是: =1


(2)解:證明:由題意可知:M(0,1),設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),

當(dāng)AB的斜率不存在時,易知滿足條件 =0的直線AB為:x=0,過定點N(0,﹣ ).

當(dāng)AB的斜率存在時,設(shè)直線AB:y=kx+m,聯(lián)立方程組有:(1+4k2)x2+8kmx+4m2﹣4=0,

x1+x2=﹣ ①,x1x2= ②,

因為 =0,所以有x1x2+(kx1+m﹣1)(kx2+m﹣1)=0,

把①②代入整理化簡得(m﹣1)(5m+3)=0,m=﹣ 或m=1(舍),

綜合斜率不存在的情況,直線AB恒過定點N(0,﹣


(3)解:△ABM面積S=SMNA+SMNB= |MN||x1﹣x2|=

因N在橢圓內(nèi)部,所以k∈R,可設(shè)t= ≥2,

S= = = (k=0時取到最大值).

所以△ABM面積S的最大值為


【解析】(1)設(shè)兩動圓的公共點為Q,則有|QF1|+|QF2|=4,運(yùn)用橢圓的定義,即可得到a,c,b,進(jìn)而得到Q的軌跡方程;(2)M(0,1),設(shè)A(x1 , y1),B(x2 , y2),根據(jù)直線AB的斜率不存在和存在,設(shè)出直線方程,根據(jù)條件,運(yùn)用向量的數(shù)量積的坐標(biāo)表示,結(jié)合韋達(dá)定理和直線恒過定點的求法,即可得到定點;(3)△ABM面積S=SMNA+SMNB= |MN||x1﹣x2|,代入韋達(dá)定理,化簡整理,結(jié)合N在橢圓內(nèi),運(yùn)用對勾函數(shù)的單調(diào)性,即可得到最大值.

練習(xí)冊系列答案
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A.
B.
C.
D.

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其中是一階整點的是( )

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