题目内容
已知椭圆C:,F为其右焦点,过F垂直于x轴的直线与椭圆相交所得的弦长为2.(1)求椭圆C的方程;
(2)直线l:y=kx+m(km≠0)与椭圆C交于A、B两点,若线段AB中点在直线x+2y=0上,求△FAB的面积的最大值.
【答案】分析:(1)利用F为其右焦点,过F垂直于x轴的直线与椭圆相交所得的弦长为2,建立方程组,求得几何量,即可求得椭圆方程;
(2)直线l:y=kx+m(km≠0)与椭圆联立,利用线段AB中点在直线x+2y=0上求得k的值,求出|AB|,及点F到直线AB的距离,表示出三角形的面积,利用求导数的方法,即可确定△FAB的面积的最大值.
解答:解:(1)由题意,解得,∴所求椭圆方程为. …(4分)
(2)直线l:y=kx+m(km≠0)与椭圆联立,消去y得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-4=0,…(5分)
△=16k2m2-4(1+2k2)(2m2-4)=8(6-m2)>0,∴
设A(x1,y1),B(x2,y2)P(x,y),由韦达定理得=,.
由点P在直线x+2y=0上,得k=1. …(7分)
所以|AB|==.
又点F到直线AB的距离.
∴△FAB的面积为=(|m|<,m≠0).…(10分)
设u(m)=(6-m2)(m+)2(|m|<,m≠0),则令u′(m)=-2(2m+3)(m+)(m-)=0,可得m=-或m=-或m=;
当时,u′(m)>0;当时,u′(m)<0;
当时,u′(m)>0;当时,u′(m)<0
又u()=,
所以当m=时,△FAB的面积取最大值…(12分)
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查三角形面积的计算,考查利用导数的方法求函数的最值,属于中档题.
(2)直线l:y=kx+m(km≠0)与椭圆联立,利用线段AB中点在直线x+2y=0上求得k的值,求出|AB|,及点F到直线AB的距离,表示出三角形的面积,利用求导数的方法,即可确定△FAB的面积的最大值.
解答:解:(1)由题意,解得,∴所求椭圆方程为. …(4分)
(2)直线l:y=kx+m(km≠0)与椭圆联立,消去y得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-4=0,…(5分)
△=16k2m2-4(1+2k2)(2m2-4)=8(6-m2)>0,∴
设A(x1,y1),B(x2,y2)P(x,y),由韦达定理得=,.
由点P在直线x+2y=0上,得k=1. …(7分)
所以|AB|==.
又点F到直线AB的距离.
∴△FAB的面积为=(|m|<,m≠0).…(10分)
设u(m)=(6-m2)(m+)2(|m|<,m≠0),则令u′(m)=-2(2m+3)(m+)(m-)=0,可得m=-或m=-或m=;
当时,u′(m)>0;当时,u′(m)<0;
当时,u′(m)>0;当时,u′(m)<0
又u()=,
所以当m=时,△FAB的面积取最大值…(12分)
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查三角形面积的计算,考查利用导数的方法求函数的最值,属于中档题.
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