题目内容
【题目】平面直角坐标系xOy中,过椭圆M: (a>b>0)右焦点的直线x+y﹣ =0交M于A,B两点,P为AB的中点,且OP的斜率为 . (Ⅰ)求M的方程
(Ⅱ)C,D为M上的两点,若四边形ACBD的对角线CD⊥AB,求四边形ACBD面积的最大值.
【答案】解:(Ⅰ)把右焦点(c,0)代入直线x+y﹣ =0得c+0﹣ =0,解得c= . 设A(x1 , y1),B(x2 , y2),线段AB的中点P(x0 , y0),
则 , ,相减得 ,
∴ ,
∴ ,又 = ,
∴ ,即a2=2b2 .
联立得 ,解得 ,
∴M的方程为 .
(Ⅱ)∵CD⊥AB,∴可设直线CD的方程为y=x+t,
联立 ,消去y得到3x2+4tx+2t2﹣6=0,
∵直线CD与椭圆有两个不同的交点,
∴△=16t2﹣12(2t2﹣6)=72﹣8t2>0,解﹣3<t<3(*).
设C(x3 , y3),D(x4 , y4),∴ , .
∴|CD|= = = .
联立 得到3x2﹣4 x=0,解得x=0或 ,
∴交点为A(0, ),B ,
∴|AB|= = .
∴S四边形ACBD= = = ,
∴当且仅当t=0时,四边形ACBD面积的最大值为 ,满足(*).
∴四边形ACBD面积的最大值为 .
【解析】(Ⅰ)把右焦点(c,0)代入直线可解得c.设A(x1 , y1),B(x2 , y2),线段AB的中点P(x0 , y0),利用“点差法”即可得到a,b的关系式,再与a2=b2+c2联立即可得到a,b,c.(Ⅱ)由CD⊥AB,可设直线CD的方程为y=x+t,与椭圆的方程联立得到根与系数的关系,即可得到弦长|CD|.把直线x+y﹣ =0与椭圆的方程联立得到根与系数的关系,即可得到弦长|AB|,利用S四边形ACBD= 即可得到关于t的表达式,利用二次函数的单调性即可得到其最大值.