题目内容
【题目】已知椭圆 的离心率为 ,且它的一个焦点 的坐标为 .
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)设过焦点 的直线与椭圆相交于 两点, 是椭圆上不同于 的动点,试求 的面积的最大值.
【答案】解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为 ,则 .又由 ,可解得 ,
所以 ,
所以,椭圆的标准方程为 .
(Ⅱ)设过焦点 的直线为 .
①若 的斜率不存在,则 ,即 ,
显然当 在短轴顶点 或 时, 的面积最大,
此时, 的最大面积为 .
②若 的斜率存在,不妨设为 ,则 的方程为 .
设 .
联立方程: 消去 整理得: ,
所以 则 .
因为,当直线与 平行且与椭圆相切时,此时切点 到直线 的距离最大,
设切线 ,
联立 消去y 整理得: ,
由 ,解得: .
又点 到直线 的距离 ,
所以 ,
所以 .
将 代入得 .
令 ,设函数 ,则 ,
因为当 时, ,当 时, ,
所以 在 上是增函数,在 上是减函数,所以 .
故 时, 面积最大值是 .显然 ,
所以,当 的方程为 时, 的面积最大,最大值为 .
【解析】(1)由条件得到关于a,b,c的方程组求解.
(2)分直线的斜率不存在与存在两种情况讨论,设出直线的方程,代入椭圆方程消去y得关于x的一元二次方程,结合 韦达定理和弦长公式求出弦长,再求出与直线平行的切线方程,由切点到直线的距离不是三角形的高,将三角形的面积表示为m的函数式,先换元,再用导数求出函数的最值.
【考点精析】解答此题的关键在于理解椭圆的标准方程的相关知识,掌握椭圆标准方程焦点在x轴:,焦点在y轴:.
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