题目内容

【题目】如图,椭圆C: + =1(a>b>0)的离心率是 ,且过点( ).设点A1 , B1分别是椭圆的右顶点和上顶点,如图所示过 点A1 , B1引椭圆C的两条弦A1E、B1F.

(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线A1E与B1F的斜率是互为相反数.
①求直线EF的斜率k0②设直线EF的方程为y=k0x+b(﹣1≤b≤1)设△A1EF、△B1EF的面积分别为S1和S2 , 求S1+S2的取值范围.

【答案】
(1)

解:由题意可知:椭圆的离心率e= = ,则3a2=4c2,b2=a2﹣c2= a2,即a2=4b2

将( )代入椭圆方程: ,则

解得:b2=1,a2=4,

椭圆C的方程


(2)

解:①设点E(x1,y1),F(x2,y2),直线A1E,y=k(x﹣2),直线B1E:y=﹣kx+1,

,消去y得:(4k2+1)x2﹣16k2x+16k2﹣4=0,则2x1= ,x1=

y1=k(x1﹣2)= ,则E( ),

联立 ,消去y整理得:(4k2+1)x2﹣8kx=0,x2=

y2=﹣kx2+1= ,F( ),则kEF= =

②设直线EF:y= x+b,联立方程组 ,消去y得:x2+2bx+2b2﹣2=0,

△=(﹣2b)2﹣4(2b2﹣2)=8﹣4b2>0,解得:﹣ <b<

x1+x2=﹣2b,x1x2=2b2﹣2,丨EF丨= =

设d1,d2分别为点A1,B1到直线EF的距离,则d1= ,d2=

则S1+S2= (d1+d2)丨EF丨=(丨b+1丨+丨b﹣1丨)

∵﹣1≤b≤1时,

∴S1+S2=2

由2 ∈[2,2 ],

S1+S2∈[2,2 ],

S1+S2的取值范围[2,2 ]


【解析】(1)由题意的离心率求得a与b关系,将( )代入椭圆方程: ,即可求得a和b的值,求得椭圆方程;(2)①将直线方程分别代入椭圆方程,利用韦达定理求得E和F点坐标,根据直线的斜率公式,即可求得直线EF的斜率k0;②将直线方程代入椭圆方程,利用韦达定理及弦长公式求得丨EF丨,利用点到直线的距离公式则A1 , B1到直线EF的距离d1 , d2 , 利用三角形的面积公式及函数的单调性即可求得S1+S2的取值范围.
【考点精析】掌握椭圆的概念和椭圆的标准方程是解答本题的根本,需要知道平面内与两个定点的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹称为椭圆,这两个定点称为椭圆的焦点,两焦点的距离称为椭圆的焦距;椭圆标准方程焦点在x轴:,焦点在y轴:

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