题目内容
2.如图,已知椭圆M:$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}$=1(a>b>0),焦距为2c(c>0),其离心率为$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$,$\frac{a^2}{c}=\frac{{4\sqrt{3}}}{3}$.B,C分别为椭圆M的上、下顶点,过点T(t,2)(t≠0)的直线TB,TC分别交椭圆M于E,F两点.(1)求椭圆M的标准方程;
(2)若△TBC的面积是△TEF的面积的k倍,求k的最大值.
分析 (1)由椭圆的离心率公式和准线方程,结合椭圆的a,b,c的关系,计算即可得到;
(2)分别求出直线PB,TC的方程,代入椭圆方程,求得交点E,F的横坐标,再由三角形的面积公式,结合二次函数,计算即可得到最大值.
解答 解:(1)由题意得e=$\frac{c}{a}$=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,$\frac{2{a}^{2}}{c}=\frac{8\sqrt{3}}{3}$解得a=2,c=$\sqrt{3}$,b=1,
则椭圆方程$\frac{{x}^{2}}{4}$+y2=1;
(2)由B(0,1),C(0,-1),T(t,2),
则直线TB:y=$\frac{1}{t}$x+1,代入椭圆方程可得${x}_{F}=\frac{-8t}{{t}^{2}+4}$,直线TC方程为:y=$\frac{3}{t}x-1$,
联立椭圆解得${x}_{F}=\frac{24t}{{t}^{2}+36}$$k=\frac{{S}_{△TBC}}{{S}_{△TEF}}=\frac{\frac{1}{2}TB×TC×sin∠BTC}{\frac{1}{2}TE×TF×sin∠ETF}$
=$\frac{TB×TC}{TE×TF}=\frac{TB}{TE}×\frac{TC}{TF}=\frac{{x}_{T}-{x}_{B}}{{x}_{T}-{x}_{E}}×\frac{{x}_{T}-{x}_{C}}{{x}_{T}-{x}_{F}}$
=$\frac{t}{t+\frac{8t}{{t}^{2}+4}}×\frac{t}{t-\frac{24t}{{t}^{2}+36}}=\frac{({t}^{2}+4)({t}^{2}+36)}{({t}^{2}+12)({t}^{2}+12)}$
令t2+12=m>12,则$k=\frac{(m-8)(m+24)}{{m}^{2}}=1+\frac{16}{m}-\frac{192}{{m}^{2}}≤\frac{4}{3}$
当且仅当m=24,即t=$±2\sqrt{3}$等号成立,所以k的最大值为$\frac{4}{3}$
点评 本题考查椭圆的方程和性质,主要考查椭圆的离心率和方程的运用,联立直线方程和椭圆方程,求得交点,同时考查三角形的面积公式的运用,考查运算能力,属于中档题.
A. | [$\frac{1}{3}$,$\frac{4}{3}$] | B. | [-$\frac{4}{3}$,-$\frac{1}{3}$] | C. | [$\frac{3}{4}$,3] | D. | [-3,-$\frac{3}{4}$] |
A. | $\sqrt{2\sqrt{2}}$ | B. | $\sqrt{3\sqrt{2}}$ | C. | $\sqrt{2}$ | D. | 3 |