题目内容
(2011•西城区二模)已知椭圆M:
+
=1(a>b>0)的离心率为
,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
.
(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.
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
2
| ||
3 |
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
,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.
2 |
(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
,
所以2a+2c=6+4
,
又椭圆的离心率为
,即
=
,所以c=
a,…(2分)
所以a=3,c=2
.
所以b=1,椭圆M的方程为
+y2=1.…(3分)
(Ⅱ)不妨设直线AB的方程x=ky+m.
由
消去x得(k2+9)y2+2kmy+m2-9=0,…(5分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则有y1+y2=-
,y1y2=
.①…(6分)
因为以AB为直径的圆过点C,所以
•
=0.
由
=(x1-3,y1),
=(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=
或m=3(舍).…(8分)
所以m=
,令D是直线AB与X轴的交点,则|DC|=
则有S△ABC=
|DC||y1-y2|=
×
=
.…(10分)
设t=
,0<t≤
,则S△ABC=
.
所以当t=
∈(0,
]时,S△ABC取得最大值
.…(12分)
2 |
所以2a+2c=6+4
2 |
又椭圆的离心率为
2
| ||
3 |
c |
a |
2
| ||
3 |
2
| ||
3 |
所以a=3,c=2
2 |
所以b=1,椭圆M的方程为
x2 |
9 |
(Ⅱ)不妨设直线AB的方程x=ky+m.
由
|
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则有y1+y2=-
2km |
k2+9 |
m2-9 |
k2+9 |
因为以AB为直径的圆过点C,所以
CA |
CB |
由
CA |
CB |
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 |
所以m=
12 |
5 |
3 |
5 |
则有S△ABC=
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
5 |
(y1+y2)2-4y1y2 |
9 |
5 |
|
设t=
1 |
k2+9 |
1 |
9 |
9 |
5 |
-
|
所以当t=
25 |
288 |
1 |
9 |
3 |
8 |
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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