(湖北卷理19)如图,在以点为圆心,为直径的半圆中,,是半圆弧

(湖北卷理19)如图,在以点为圆心,为直径的半圆中,是半圆弧上一点,

,曲线是满足为定值的动点的轨迹,且曲线过点.

(Ⅰ)建立适当的平面直角坐标系,求曲线的方程;

(Ⅱ)设过点的直线l与曲线相交于不同的两点.

若△的面积不小于,求直线斜率的取值范围.

答案

解:本小题主要考查直线、圆和双曲线等平面解析几何的基础知识,考查轨迹方程的求法、不等式的解法以及综合解题能力.(满分13分)

(Ⅰ)解法1:以O为原点,ABOD所在直线分别为x轴、y轴,建立平面直角坐标系,则A(-2,0),B(2,0),D(0,2),P),依题意得

MA|-|MB|=|PA|-|PB|=<|AB|=4.

∴曲线C是以原点为中心,AB为焦点的双曲线.

设实平轴长为a,虚半轴长为b,半焦距为c,则c=2,2a=2,∴a2=2,b2=c2-a2=2.

∴曲线C的方程为.

解法2:同解法1建立平面直角坐标系,则依题意可得|MA|-|MB|=|PA|-|PB|<

AB|=4.∴曲线C是以原点为中心,AB为焦点的双曲线.

设双曲线的方程为>0,b>0).

则由  解得a2=b2=2,

∴曲线C的方程为

(Ⅱ)解法1:依题意,可设直线l的方程为ykx+2,代入双曲线C的方程并整理得(1-k2x2-4kx-6=0.

∵直线l与双曲线C相交于不同的两点EF

                       ②

Exy),F(x2,y2),则由①式得x1+x2=,于是

EF|=

而原点O到直线l的距离d

S△DEF=

若△OEF面积不小于2,即SOEF,则有

        ③

综合②、③知,直线l的斜率的取值范围为 

解法2:依题意,可设直线l的方程为ykx+2,代入双曲线C的方程并整理,

得(1-k2x2-4kx-6=0.

∵直线l与双曲线C相交于不同的两点EF

..   ②

E(x1,y1),F(x2,y2),则由①式得

x1-x2|=           ③

EF在同一去上时(如图1所示),

SOEF

EF在不同支上时(如图2所示).

SODE=

综上得SOEF于是

由|OD|=2及③式,得SOEF=

若△OEF面积不小于2

      ④

综合②、④知,直线l的斜率的取值范围为

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