试题与答案

在平面直角坐标系xOy中,点_P到定点F(-1,0)的距离的两倍和它到定直线x=

题型:解答题

题目:

在平面直角坐标系xOy中,点_P到定点F(-1,0)的距离的两倍和它到定直线x=-4的距离相等.

(Ⅰ)求点P的轨迹C的方程,并说明轨迹C是什么图形;

(Ⅱ)已知点Q(l,1),直线l:y=x+m(m∈R)和轨迹C相交于A、B两点,是否存在实数m,使△ABQ的面积S最大?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.

答案:

(Ⅰ)设P(x,y),根据题意,2|PF|=d.

即:2

(x+1)2+y2
=|4+x|,

平方化简得3x2+4y2=12,即

x2
4
+
y2
3
=1.

点P的轨迹是长轴、短轴长分别为4、2

3
,焦点在x轴上的椭圆.

(Ⅱ)设直线L与轨迹C的交点为A(x1,y1),B(x2,y2)两点.

联立方程得:

y=x+m
x2
4
+
y2
3
=1
⇒7x2+8mx+4m2-12=0,

x1+x2=-

8m
7
,x1x2=
4m2-12
7

△=64m2-4×7×4(m2-3)=48(7-m2)>0

|AB|=

2[(x1+x2)2-4x1x2]
=
4
6
7
×
7-m2

点Q(1,1)到L:y=x+m的距离为

|m|
2

∴S=

1
2
×
4
6
7
×
7-m2
×
|m|
2
=
2
3
7
×
(7-m2)m2
2
3
7
×
7-m2+m2
2
=
3

当且仅当7-m2=m2,即m=±

14
2
时,满足△=48(7-m2)>0,

∴存在实数m=±

14
2
,使△ABQ的面积S最大,最大值为
3

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