已知圓C的方程是:x2+y2=4,P是圓C上任意一點,過點P作PD⊥x軸于點D,M為PD的中點.
(1)求點M的軌跡E的方程;
(2)若直線l與軌跡E交于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,已知數(shù)學(xué)公式,若數(shù)學(xué)公式.試問:△AOB的面積是否為定值?如果是,請給予證明;如果不是,請說明理由.

解:(1)設(shè)M(x,y),則P(x,2y),代入圓C的方程是:x2+y2=4,可得:x2+4y2=4
即點M的軌跡方程為…(5分)
(2)①當(dāng)直線l的斜率不存在時,x1=x2,y1=-y2,則由可得x1x2+4y1y2=0
,而,由上兩式可解得,,
此時為定值;…(8分)
②當(dāng)直線l的斜率存在時,設(shè)直線l的方程為y=kx+m
消去y,并整理得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0,
則△=64k2m2-4(4k2+1)(4m2-4)=16(1+4k2-m2),
,(Ⅰ)…(10分)
可得x1x2+4y1y2=0,即x1x2+4(kx1+m)(kx2+m)=0
所以,
將(Ⅰ)代入得:,化簡可得:1+4k2=2m2
由弦長公式可得
由點到直線的距離公式可得原點O到直線AB的距離為
所以△AOB的面積為定值
綜上知,△AOB的面積總為定值1.…(13分)
分析:(1)確定M,P坐標之間的關(guān)系,利用相關(guān)點法可求點M的軌跡方程;
(2)分斜率存在與不存在,同時借助于韋達定理,利用向量垂直,分別表示三角形的面積,即可求得結(jié)論.
點評:本題考查軌跡方程,考查三角形面積的計算,考查分類討論的數(shù)學(xué)思想,考查學(xué)生分析解決問題的能力,屬于中檔題.
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(2)已知圓C的方程是(x-3)2+(y-3)2=r2(r>0),過點A的直線交圓于P1、P3兩點,P2是圓C上另外一點,求實數(shù)d的取值范圍;
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