Question

如图，ADB为半圆，AB为直径，O为圆心，，Q为AB为的中点，|AB|=4，某曲线C过点Q，动点P在曲线C上，且|PA|+|PB|的值不变．
（1）建立适当的坐标系，求曲线C的方程；
（2）过点D的直线l与曲线C相交于不同的两点M、N，求△OMN面积的最大值．

Answer

（1）以AB和OD所在的直线为x轴、y轴，O为原点，由题中的条件得：PA|+|PB|=，曲线C是以A、B为焦点的椭圆，待定系数法求椭圆的方程．
（2）设直线y=kx+2，代入曲线方程，由判别式大于0得k2的范围，利用根与系数的关系，求出点O到直线MN的距离，用弦长公式求得MN的长度，代入三角形面积公式，再利用基本不等式求出面积的最大值．
【解析】
（1）以AB和OD所在的直线为x轴、y轴，O为原点，
建立直角坐标系，∵|AB|=4，∴A（-2，0），B（2，0），D（0，2）．
∴|PA|+|PB|=，
∴曲线C是以A、B为焦点的椭圆，其长轴长，2c=4，∴曲线C的方程为．

（2）设直线y=kx+2，代入曲线方程得（1+5k2）+20kx+15=0．
设M（x1，y1），N（x2，y2），则△=（20k）2-4（1+5k2）•15＞0，∴．
∵，
点O到直线MN的距离，又=，
∴==．
设，
∵，
∴，
∴≤=，当且仅当即时等号成立，
此时，
∴S△OMN的最大值为．