题目内容
【题目】已知椭圆C: =1(a>b>0)过点P(1, ),离心率为 .
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)设F1、F2分别为椭圆C的左、右焦点,过F2的直线l与椭圆C交于不同两点M,N,记△F1MN的内切圆的面积为S,求当S取最大值时直线l的方程,并求出最大值.
【答案】解:(Ⅰ)由题意得 =1, = ,a2=b2+c2 ,
解得a=2,b= ,c=1,
椭圆C的标准方程为 ;
(Ⅱ)设M(x1 , y1),N(x2 , y2),△F1MN的内切圆半径为r,
则 = (|MN|+|MF1|+|NF1|)r= ×8r=4r,
所以要使S取最大值,只需 最大,
则 = |F1F2||y1﹣y2|=|y1﹣y2|,
设直线l的方程为x=ty+1,
将x=ty+1代入 ;
可得(3t2+4)y2+6ty﹣9=0(*)
∵△>0恒成立,方程(*)恒有解,
y1+y2= ,y1y2= ,
= = ,
记m= (m≥1),
= = 在[1,+∞)上递减,
当m=1即t=0时,( )max=3,
此时l:x=1,Smax= π.
【解析】(Ⅰ)运用离心率公式和点满足椭圆方程,解方程可得a,b,即可得到椭圆方程;(Ⅱ)设M(x1 , 1),N(x2 , y2),△F1MN的内切圆半径为r,运用等积法和韦达定理,弦长公式,结合基本不等式即可求得最大值.
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