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在△ABC中,已知A(0,1)、B(0,-1),AC、BC两边所在的直线分别与x轴交于E、F,且=4.

(1)求点C的轨迹方程;

(2)若,①试确定点F的坐标;②设P是点C的轨迹上的动点,猜想△PBF的周长最大时点P的位置,并证明你的猜想.

答案

解:(1)如图,设点C(x,y)(x≠0)、E(xE,0).F(xF,0),

由A、C、E三点共线,

,

xE=

,同理由B、C、F三点共线可得xF=.

=4,

∴xE·xF=

·=4化简得C的轨迹方程为x2+4y2=4(x≠0).

(2)若

,①设F(xF,0),C(xc,yc),

Equation.3

(xc,yc+1)=-8(xF-xc,-yc),

∴xc=

xF,yc=,代入x2+4y2=4得

xF

,

∴点F(±3,0),即为椭圆的焦点.

②猜想:取F(

,0),设F1(-,0)是左焦点,则当点P位于直线BF1与椭圆的交点处时,△PBE周长最大为8.证明如下:

∵|PF|+|PB|=4-|PF1|+|PB|≤4+|BF1|,

∴△PBF的周长≤4+|BF1|+|BF|=8.


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