如图, 矩形中,
,
, 现以矩形
的
边为
轴,
的中点
为原点建立直角坐标系, 是
轴上方一点, 使得
、
与线段
分别交于点
、
,
且
成等比数列.
(1) 求动点的轨迹方程;
(2) 求动点到直线
距离
的最大值及取得最大值时点的坐标.
解:(1)设点的坐标为
,过
作
交
的延长线于
,交
的延
长线于
.
在中,
, 得
,
得.
在中,
,
得.
同理可得
.
∵ 成等比数列,
∴ .
∴ .
化简得.
∴ 动点的轨迹方程为
.
(2)由图易知当与直线平行的直线与半椭圆相切于点
时,点
到直线
距离的最大.
设与直线平行的直线方程为
,代入
,
得 ,①
由,
解得,由
,得
.
故点到直线
距离的最大值为
.
把代入①式,可解得点
的坐标为
.