在平面直角坐标系 x O y # 1,已知 P ( 3 2…——2020 高考数学第 14 题答案解析

2020_江苏卷

2020 江苏 第 14 题 解答题 区分题
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14.在平面直角坐标系 $x O y \#$ 1,已知 $P ( \frac { \sqrt { 3 } } { 2 } , 0 ) , A$ ,B是圆C: $x ^ { 2 } + ( y - \frac { 1 } { 2 } ) ^ { 2 } = 3 6$ 上的两个动点,满足$P A = P B$ ,则 $\triangle P A B$ 面积的最大值是

14.在平面直角坐标系xOy中,已知 $P ( \frac { \sqrt { 3 } } { 2 } , 0 )$ ,A,B是圆C: $x ^ { 2 } + ( y - \frac { 1 } { 2 } ) ^ { 2 } = 3 6$ 上的两个动点,满足$P A = P B$ ,则 $\triangle P A B$ 面积的最大值是

参考答案

$1 0 { \sqrt { 5 } }$

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完整解析 · 逐步详解

【答案】 $1 0 { \sqrt { 5 } }$

【解析】

【分析】

根据条件得 $P C \bot A B$ ,再用圆心到直线距离表示三角形PAB面积,最后利用导数求最大值.

【详解】 $\mathsf { Q } P A = P B \therefore P C \bot A B$

设圆心C到直线AB距离为d,则 $| A B | { = } 2 \sqrt { 3 6 - d ^ { 2 } } , | P C | = \sqrt { \frac { 3 } { 4 } + \frac { 1 } { 4 } } = 1$

所以 $S _ { \sqrt { P d B } } \leq \frac { 1 } { 2 } \cdot 2 \sqrt { 3 6 - d ^ { 2 } } ( d + 1 ) = \sqrt { ( 3 6 - d ^ { 2 } ) ( d + 1 ) ^ { 2 } }$

$y = ( 3 6 - d ^ { 2 } ) ( d + 1 ) ^ { 2 } ( 0 \leq d < 6 ) \cdot y ^ { \prime } = 2 ( d + 1 ) ( - 2 d ^ { 2 } - d + 3 6 ) = 0 \cdot : d = 4$ (负值舍去)

当 $0 \leq d < 4$ 时, $y ^ { \prime } > 0$ ;当 $4 \leq d < 6$ 时, $y ^ { ' } \leq 0$ ,因此当 $d = 4$ 时,y取最大值,即 $S _ { _ { \Delta P A B } }$ 取最大值为$1 0 { \sqrt { 5 } }$

故答案为: $1 0 { \sqrt { 5 } }$

【点睛】本题考查垂径定理、利用导数求最值,考查综合分析求解能力,属中档题

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