每日一题[3477]卡西尼卵形线

2024年广东四校高三年级第一次联考#11

平面上到两定点的距离之积为常数的动点的轨迹称为卡西尼卵形线.已知曲线 $C$ 是到两定点 $F_1(-\sqrt 2,0),F_2(\sqrt 2,0)$ 的距离之积为常数 $2$ 的点的轨迹,设 $P(m,n)$ 是曲线 $C$ 上的点,给出下列结论,其中正确的是(       )

A.曲线 $C$ 关于原点 $O$ 成中心对称

B.$-1\leqslant n\leqslant 1$

C.$\triangle PF_1 F_2$ 的面积不超过 $1$

D.$\triangle PF_1 F_2$ 周长的最小值为 $4\sqrt 2$

答案    ABC.

解析    根据题意,曲线 $C$ 上的点满足 $|PF_1|\cdot |PF_2|=2$,因此方程为\[ \sqrt{\left(x-(-\sqrt 2)\right)^2+y^2}\cdot \sqrt{\left(x-\sqrt 2\right)^2+y^2}=2\iff (x^2-2)^2+2(x^2+2)y^2+y^4=4,\]选项 $\boxed{A}$ 正确;

对于选项 $\boxed{B}$,方程可以变形为\[y^2=\sqrt{8x^2+4}-x^2-2\implies y^2=\dfrac{-(t-4)^2+4}8,\]其中 $t=\sqrt{8x^2+4}$,于是曲线 $C$ 上的点的纵坐标的取值范围是 $\left[-\dfrac{\sqrt 2}2,\dfrac{\sqrt 2}2\right]$,选项 $\boxed{B}$ 正确;

根据对选项 $\boxed{B}$ 的分析,$\triangle PF_1F_2$ 的面积\[[\triangle PF_1F_2]=\dfrac 12\cdot |F_1F_2|\cdot d(P,F_1F_2)\leqslant \dfrac 12\cdot 2\sqrt 2\cdot \dfrac{\sqrt 2}2=1,\]选项 $\boxed{C}$ 正确;

根据题意,$\triangle PF_1F_2$ 的周长为\[|PF_1|+|PF_2|+|F_1F_2|\geqslant 2\sqrt{|PF_1|\cdot |PF_2|}+|F_1F_2|=4\sqrt 2,\]等号仅当 $|PF_1|=|PF_2|$ 也即 $y=0$ 时取得,此时 $P$ 点坐标为 $(0,0)$,在直线 $F_1F_2$ 上,因此上述不等式无法取得等号,选项 $\boxed{D}$ 错误.

综上所述,正确的结论是 $\boxed{A}$ $\boxed{B}$ $\boxed{C}$.

此条目发表在每日一题分类目录,贴了标签。将固定链接加入收藏夹。

发表回复