题目内容

(2011•西城区二模)已知椭圆M:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的离心率为
2
2
3
,且椭圆上一点与椭圆的两个焦点构成的三角形周长为6+4
2

(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆M交于A,B两点,且以AB为直径的圆过椭圆的右顶点C,求△ABC面积的最大值.
分析:(Ⅰ)因为椭圆M上一点和它的两个焦点构成的三角形周长为6+4
2
,根据椭圆的几何性质得出2a+2c的值,又椭圆的离心率即可求得a,c,所以b=1,最后写出椭圆M的方程;
(Ⅱ)不妨设直线AB的方程x=ky+m,将直线的方程代入抛物线的方程,消去y得到关于x的一元二次方程,再结合根系数的关系利用弦长公式即可求得m值,从而解决问题.
解答:解:(Ⅰ)因为椭圆M上一点和它的两个焦点构成的三角形周长为6+4
2

所以2a+2c=6+4
2

又椭圆的离心率为
2
2
3
,即
c
a
=
2
2
3
,所以c=
2
2
3
a
,…(2分)
所以a=3,c=2
2

所以b=1,椭圆M的方程为
x2
9
+y2=1
.…(3分)
(Ⅱ)不妨设直线AB的方程x=ky+m.
x=ky+m
x2
9
+y2=1
消去x得(k2+9)y2+2kmy+m2-9=0,…(5分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则有y1+y2=-
2km
k2+9
y1y2=
m2-9
k2+9
.①…(6分)
因为以AB为直径的圆过点C,所以 
CA
CB
=0

由 
CA
=(x1-3,y1),
CB
=(x2-3,y2)

得 (x1-3)(x2-3)+y1y2=0.…(7分)
将x1=ky1+m,x2=ky2+m代入上式,
得 (k2+1)y1y2+k(m-3)(y1+y2)+(m-3)2=0.
将 ①代入上式,解得 m=
12
5
或m=3(舍).…(8分)
所以m=
12
5
,令D是直线AB与X轴的交点,则|DC|=
3
5

则有S△ABC=
1
2
|DC||y1-y2|
=
1
2
×
3
5
(y1+y2)2-4y1y2
=
9
5
25(k2+9)-144
25(k2+9)2
.…(10分)
t=
1
k2+9
,0<t≤
1
9
,则S△ABC=
9
5
-
144
25
t2+t

所以当t=
25
288
∈(0,
1
9
]
时,S△ABC取得最大值
3
8
.…(12分)
点评:本题考查椭圆的方程和三角形面积的最大值,解题时要认真审题,注意挖掘题设中的隐含条件,合理地进行等价转化.
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