题目内容
(本小题满分14分)
已知椭圆G与双曲线
有相同的焦点,且过点![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048059352.gif)
(1)求椭圆G的方程
(2)设
、
是椭圆G的左焦点和右焦点,过
的直线
与椭圆G相交于A、B两点,请问
的内切圆M的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值及直线
的方程,若不存在,请说明理由
已知椭圆G与双曲线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184047997480.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048059352.gif)
(1)求椭圆G的方程
(2)设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048075213.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048091215.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048091215.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048325447.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048356415.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048356185.gif)
解:(1)双曲线
的焦点坐标为
,所以椭圆的焦点坐标为
…………1分
设椭圆的长轴长为
,则
,即
,
又
,所以
∴椭圆
G的方程
………………5分
(2)如图,设
内切圆M的半径为
,与直线
的切点为C,则三角形
的面积等于
的面积+
的面积+
的面积.
即![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048683996.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231840486991229.gif)
当
最大时,
也最大,
内切圆的面积也最大, ………………7分
设
、
(
),则
,
由
,得
,………………9分
解得
,
,
∴
,令
,则
,且
,
有
,令
,则
,……………11分
当
时,
,
在
上单调递增,有
,
,
即当
,
时,
有最大值
,得
,这时所求内切圆的面积为
,……………12分
∴存在直线
,
的内切圆M的面积最大值为
. ………………13分
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184047997480.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048387301.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048403480.gif)
设椭圆的长轴长为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048418217.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048434592.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048449235.gif)
又
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048465220.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048481436.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082318404851272.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048527491.gif)
(2)如图,设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048356415.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048559185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048590185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048356415.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048621426.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048637438.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048652444.gif)
即
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048683996.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231840486991229.gif)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048730392.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048559185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048356415.gif)
设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048933440.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048949442.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048964476.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231840489801101.gif)
由
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048995744.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049011702.gif)
解得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049027754.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049058739.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049073754.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049089446.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049105231.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049120403.gif)
有
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231840491361094.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049151416.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049167519.gif)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049105231.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049229330.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049261264.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049261405.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049276419.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049292557.gif)
即当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049495223.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049510259.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049526211.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049541187.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049557423.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049573303.gif)
∴存在直线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049588251.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184048356415.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823184049573303.gif)
略
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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