题目内容

【题目】如图,椭圆C: =1(a>b>0)的离心率为 ,其左焦点到点P(2,1)的距离为 ,不过原点O的直线l与C相交于A,B两点,且线段AB被直线OP平分.

(1)求椭圆C的方程;
(2)求△APB面积取最大值时直线l的方程.

【答案】
(1)解:由题意 ,解得:

∴所求椭圆C的方程为:


(2)解:设A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点为M

当AB⊥x轴时,直线AB的方程为x=0,与不过原点的条件不符,故设AB的方程为y=kx+m(m≠0)

,消元可得(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0①

∴线段AB的中点M

∵M在直线OP上,∴

∴k=﹣

故①变为3x2﹣3mx+m2﹣3=0,又直线与椭圆相交,

∴△>0,x1+x2=m,

∴|AB|=

P到直线AB的距离d=

∴△APB面积S= (m∈(﹣2 ,0)

令u(m)=(12﹣m2)(m﹣4)2,则

∴m=1﹣ ,u(m)取到最大值

∴m=1﹣ 时,S取到最大值

综上,所求直线的方程为:


【解析】(1)由题意,根据离心率为 ,其左焦点到点P(2,1)的距离为 ,建立方程,即可求得椭圆C的方程;(2)设A(x1 , y1),B(x2 , y2),线段AB的中点为M,当AB⊥x轴时,直线AB的方程为x=0,与不过原点的条件不符,故设AB的方程为y=kx+m(m≠0)由 ,消元再利用韦达定理求得线段AB的中点M,根据M在直线OP上,可求|AB|,P到直线AB的距离,即可求得△APB面积,从而问题得解.
【考点精析】关于本题考查的椭圆的标准方程,需要了解椭圆标准方程焦点在x轴:,焦点在y轴:才能得出正确答案.

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