（2）因地理条件限制，边界，不能变更，而边界，可以调整，为了增加棚户区的建筑用地面积，请在弧上设计一点，使得棚户区改造后的新建筑用地（四边形）的面积最大，并求出这个面积最大值.

20.设椭圆，点为其右焦点，过点的直线与椭圆相交于点，.

（第20题图1） （第20题图2）

（1）当点在椭圆上运动时，求线段的中点的轨迹方程；

（2）如图1，点的坐标为，若点是点关于轴的对称点，求证：点，，共线；

（3）如图2，点是直线上的任意一点，设直线，，的斜率分别为，，，求证，，成等差数列.

21.对于个实数构成的集合，记.