题目内容

【题目】设椭圆C: =1(a>b>0),椭圆C短轴的一个端点与长轴的一个端点的连线与圆O:x2+y2= 相切,且抛物线y2=﹣4 x的准线恰好过椭圆C的一个焦点. (Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过圆O上任意一点P作圆的切线l与椭圆C交于A,B两点,连接PO并延长交圆O于点Q,求△ABQ面积的取值范围.

【答案】解:(Ⅰ)因为椭圆C短轴的一个端点与长轴的一个端点的连线与圆O:x2+y2= 相切, 所以
又抛物线y2=﹣4 其准线方程为x=
因为抛物线y2=﹣4 的准线恰好过椭圆C的一个焦点,
所以c= ,从而a2﹣b2=c2=2
两式联立,解得b2=2,a2=4,
所以椭圆C的方程为:
①当直线l的斜率不存在时,不妨设直线AB方程为l:x=
则A( ),B( ,﹣ ),P( ,0),所以Q(﹣ ,0),
从而SABQ= |PQ||AB|= =
②当直线l的斜率存在时,设其方程设为y=kx+m,设A(x1 , y1),B(x2 , y2),
联立方程组 ,消去y得(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣4=0,
△=(4mk)2﹣4(2k2+1)(2m2﹣4)=8(4k2﹣m2+2)>0,
即4k2﹣m2+2>0

因为直线与圆相切,所以d= = ,∴3m2=4(1+k2
|AB|= =
=
=
当k≠0时,|AB|= =
因为4k2+
所以1<1+ ,所以
因为PQ圆O的直径,所以SABQ= |PQ||AB|= =
所以 <SABQ≤2
k=0时,SABQ= |PQ||AB|= × × =
综上可得△ABQ面积的取值范围为[ ,2 ]
【解析】(Ⅰ)利用椭圆C短轴的一个端点与长轴的一个端点的连线与圆O:x2+y2= 相切,推出 ,以及c= ,然后求解椭圆方程.(Ⅱ)①当直线l的斜率不存在时,求出A、B、P、Q坐标,然后求解SABQ . ②当直线l的斜率存在时,设其方程设为y=kx+m,设A(x1 , y1),B(x2 , y2),联立 ,消去y利用韦达定理判别式以及弦长公式,点到直线的距离,求出SABQ= |PQ||AB利用基本不等式求解最值,然后推出结果.
【考点精析】本题主要考查了椭圆的标准方程的相关知识点,需要掌握椭圆标准方程焦点在x轴:,焦点在y轴:才能正确解答此题.

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