题目内容

【题目】设椭圆中心在坐标原点,A(2,0),B(0,1)是它的两个顶点,直线y=kx(k>0)与AB相交于点D,与椭圆相交于E、F两点.
(Ⅰ)若 ,求k的值;
(Ⅱ)求四边形AEBF面积的最大值.

【答案】解:(Ⅰ)依题设得椭圆的方程为
直线AB,EF的方程分别为x+2y=2,y=kx(k>0).
如图,

设D(x0 , kx0),E(x1 , kx1),F(x2 , kx2),其中x1<x2
且x1 , x2满足方程(1+4k2)x2=4,
.①
知x0﹣x1=6(x2﹣x0),得
由D在AB上知x0+2kx0=2,得
所以
化简得24k2﹣25k+6=0,
解得
(Ⅱ)由题设,|BO|=1,|AO|=2.由(Ⅰ)知,E(x1 , kx1),F(x2 , kx2),
不妨设y1=kx1 , y2=kx2 , 由①得x2>0,根据E与F关于原点对称可知y2=﹣y1>0,
故四边形AEBF的面积为S=SOBE+SOBF+SOAE+SOAF
= (﹣y1
=
=x2+2y2
= = =
当x2=2y2时,上式取等号.所以S的最大值为
【解析】(1)依题可得椭圆的方程,设直线AB,EF的方程分别为x+2y=2,y=kx,D(x0 , kx0),E(x1 , kx1),F(x2 , kx2),且x1 , x2满足方程(1+4k2)x2=4,进而求得x2的表达式,进而根据 求得x0的表达式,由D在AB上知x0+2kx0=2,进而求得x0的另一个表达式,两个表达式相等求得k.(Ⅱ)由题设可知|BO|和|AO|的值,设y1=kx1 , y2=kx2 , 进而可表示出四边形AEBF的面积进而根据基本不等式的性质求得最大值.
【考点精析】通过灵活运用向量的共线定理,掌握设,其中,则当且仅当时,向量共线即可以解答此题.

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