2015 高考数学第 21 题答案解析

2015_退役省自主命题 (2015·理)

2015 ?? 第 21 题 解答题 区分题
2015_退役省自主命题 (2015·理)

21.(本小题满分 14 分)
一种作图工具如图1所示.$O$ 是滑槽 $A B$ 的中点,短杆 $O N$ 可绕 $O$ 转动,长杆 $M N$ 通过 $N$ 处较链与 $O N$连接,$M N$ 上的栓子 $D$ 可沿滑槽 $A B$ 滑动,且 $D N=O N=1, M N=3$ 。当栓子 $D$ 在滑槽 $A B$ 内作往复运动时,带动 $N$ 绕 $O$ 转动一周( $D$ 不动时,$N$ 也不动),$M$ 处的笔尖画出的曲线记为 $C$ 。以 $O$ 为原点, $A B$ 所在的直线为 $x$ 轴建立如图 2 所示的平面直角坐标系.
(I)求曲线 $C$ 的方程;
(II)设动直线 $l$ 与两定直线 $l_{1}: x-2 y=0$ 和 $l_{2}: x+2 y=0$ 分别交于 $P, Q$ 两点.若直线 $l$ 总与曲线 $C$ 有且只有一个公共点,试探究:$\triangle O Q P$ 的面积是否存在最小值?若存在,求出该最小值;若不存在,说明理由.

第21题图1

第21题图1

第 $21 \stackrel{y}{\text { 题图 } 2}$

第21题图2

参考答案(I )$\frac{x^{2}}{16}+\frac{y^{2}}{4}=1$ ;(II)存在最小值 8 .

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