题目内容
已知、
为椭圆
的左、右焦点,且点
在椭圆
上.
(1)求椭圆的方程;
(2)过的直线
交椭圆
于
两点,则
的内切圆的面积是否存在最大值?
若存在其最大值及此时的直线方程;若不存在,请说明理由.
(1);(2)当
不存在时圆面积最大,
,此时直线方程为
.
解析试题分析:本题考查椭圆的标准方程和几何性质、直线的方程、平面内两点间的距离公式、三角形面积公式等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质以及数形结合的数学思想方法,考查运算求解能力、综合分析和解决问题的能力.第一问,先设出椭圆的标准方程,利用椭圆的定义列出,解出
和
的值,从而得到椭圆的标准方程;第二问,假设直线
的斜率存在,设出直线方程与椭圆方程联立,消参得出关于
的方程,得到两根之和、两根之积,求出
的面积,面积之和内切圆的半径有关,所以当
的面积最大时,内切圆面积最大,换一种形式求
的面积
,利用换元法和配方法求出面积的最大值,而直线
的斜率不存在时,易求出
和圆面积,经过比较,当
不存在时圆面积最大.
试题解析:(Ⅰ)由已知,可设椭圆的方程为
,
因为,所以
,
,
所以,椭圆的方程为
(也可用待定系数法,或用
) 4分
(2)当直线斜率存在时,设直线
:
,由
得
,
设,
,
6分
所以,
设内切圆半径为,因为
的周长为
(定值),
,所以当
的面积最大时,内切圆面积最大,又
, 8分
令,则
,所以
10分
又当不存在时,
,此时
,
故当不存在时圆面积最大,
,此时直线方程为
. 12分
考点:1.椭圆的标准方程;2.直线的方程;3.韦达定理;4.三角形面积公式;5.配方法求函数的最值.
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