题目内容
【题目】如图,点P(0,﹣1)是椭圆C1: =1(a>b>0)的一个顶点,C1的长轴是圆C2:x2+y2=4的直径,l1 , l2是过点P且互相垂直的两条直线,其中l1交圆C2于A,B两点,l2交椭圆C1于另一点D.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)求△ABD面积的最大值时直线l1的方程.
【答案】
(1)解:由题意可得b=1,2a=4,即a=2.
∴椭圆C1的方程为
(2)解:设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x0,y0).
由题意可知:直线l1的斜率存在,设为k,则直线l1的方程为y=kx﹣1.
又圆 的圆心O(0,0)到直线l1的距离d= .
∴|AB|= = .
又l2⊥l1,故直线l2的方程为x+ky+k=0,联立 ,消去y得到(4+k2)x2+8kx=0,解得 ,
∴|PD|= .
∴三角形ABD的面积S△= = ,
令4+k2=t>4,则k2=t﹣4,
f(t)= = = ,
∴S△= ,当且仅 ,即 ,当 时取等号,
故所求直线l1的方程为
【解析】(1)由题意可得b=1,2a=4,即可得到椭圆的方程;(2)设A(x1 , y1),B(x2 , y2),D(x0 , y0).由题意可知:直线l1的斜率存在,设为k,则直线l1的方程为y=kx﹣1.利用点到直线的距离公式和弦长公式即可得出圆心O到直线l1的距离和弦长|AB|,又l2⊥l1 , 可得直线l2的方程为x+kx+k=0,与椭圆的方程联立即可得到点D的横坐标,即可得出|PD|,即可得到三角形ABD的面积,利用基本不等式的性质即可得出其最大值,即得到k的值.
【考点精析】本题主要考查了椭圆的标准方程的相关知识点,需要掌握椭圆标准方程焦点在x轴:,焦点在y轴:才能正确解答此题.