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解答题在周长为定值的△ABC中 已知 动点C的运动轨迹为曲线G 且当动点C运动时 co

时间:2022-02-10 08:50:53

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解答题在周长为定值的△ABC中 已知 动点C的运动轨迹为曲线G 且当动点C运动时 co

问题补充:

解答题在周长为定值的△ABC中,已知,动点C的运动轨迹为曲线G,且当动点C运动时,cosC有最小值.

(1)以AB所在直线为x轴,线段AB的中垂线为y轴建立直角坐标系,求曲线G的方程.

(2)过点(m,0)作圆x2+y2=1的切线l交曲线G于M,N两点.将线段MN的长|MN|表示为m的函数________,并求|MN|的最大值.

答案:

解:(1)设|CA|+|CB|=2a为定值,所以C点的轨迹是以A、B为焦点的椭圆,

所以焦距.(2分)

因为

又?,所以?,

由题意得.

所以C点轨迹G的方程为(6分)

(2)由题意知,|m|≥1.

当m=1时,切线l的方程为x=1,点M,N的坐标分别为(1,-),(1,),此时|MN|=.

当m=-1时,同理可知|MN|=.(7分)

当|m|>1时,设切线l的方程为y=k(x-m),代入椭圆方程,消元得(1+4k2)x2-8k2mx+4k2m2-4=0.(8分)

设M,N两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),

则x1+x2=,x1x2=,

又由l与圆x2+y2=1相切,得=1,即m2k2=k2+1,

所以|MN|===.(12分)

由于当m=±1时,|MN|=.

所以|MN|=,m∈(-∞,-1]∪[1,+∞).

因为|MN|==≤2,且当m=±时,|MN|=2.

所以|MN|的最大值为2.(14分)解析分析:(1)设|CA|+|CB|=2a为定值,所以C点的轨迹是以A、B为焦点的椭圆,焦距,利用余弦定理及基本不等式,结合cosC有最小值,即可求得曲线G的方程;(2)由题意知,|m|≥1,分类讨论:当m=±1时,|MN|=;当|m|>1时,设切线l的方程为y=k(x-m),代入椭圆方程,消元,由l与圆x2+y2=1相切,得=1,即m2k2=k2+1,由此可得线段MN的长|MN|表示为m的函数,利用基本不等式,即可求得|MN|的最大值.点评:本题考查椭圆的标准方程,考查基本不等式的运用,考查直线与圆、椭圆的位置关系,解题的关键是确定曲线方程与函数解析式.

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