题目内容
【题目】已知椭圆M:: (a>0)的一个焦点为F(﹣1,0),左右顶点分别为A,B.经过点F的直线l与椭圆M交于C,D两点.
(1)求椭圆方程;
(2)当直线l的倾斜角为45°时,求线段CD的长;
(3)记△ABD与△ABC的面积分别为S1和S2 , 求|S1﹣S2|的最大值.
【答案】
(1)解:因为F(﹣1,0)为椭圆的焦点,所以c=1,又b2=3,
所以a2=4,所以椭圆方程为 =1;
(2)解:因为直线的倾斜角为45°,所以直线的斜率为1,
所以直线方程为y=x+1,和椭圆方程联立得到
,消掉y,得到7x2+8x﹣8=0,
所以△=288,x1+x2= ,x1x2=﹣ ,
所以|CD|= |x1﹣x2|= × = ;
(3)解:当直线l无斜率时,直线方程为x=﹣1,
此时D(﹣1, ),C(﹣1,﹣ ),△ABD,△ABC面积相等,|S1﹣S2|=0,
当直线l斜率存在(显然k≠0)时,设直线方程为y=k(x+1)(k≠0),
设C(x1,y1),D(x2,y2),
和椭圆方程联立得到 ,消掉y得(3+4k2)x2+8k2x+4k2﹣12=0,
显然△>0,方程有根,且x1+x2=﹣ ,x1x2= ,
此时|S1﹣S2|=2||y1|﹣|y2||=2|y1+y2|=2|k(x2+1)+k(x1+1)|
=2|k(x2+x1)+2k|= = ≤ = = ,(k= 时等号成立)
所以|S1﹣S2|的最大值为
【解析】(1)由焦点F坐标可求c值,根据a,b,c的平方关系可求得a值;(2)写出直线方程,与椭圆方程联立消掉y得关于x的一元二次方程,利用韦达定理及弦长公式即可求得|CD|;(3)当直线l不存在斜率时可得,|S1﹣S2|=0;当直线l斜率存在(显然k≠0)时,设直线方程为y=k(x+1)(k≠0),与椭圆方程联立消y可得x的方程,根据韦达定理可用k表示x1+x2 , x1x2 , |S1﹣S2|可转化为关于x1 , x2的式子,进而变为关于k的表达式,再用基本不等式即可求得其最大值;
【考点精析】掌握椭圆的标准方程是解答本题的根本,需要知道椭圆标准方程焦点在x轴:,焦点在y轴:.