题目内容

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的离心率为
6
3
,短轴一个端点到右焦点的距离为
3

(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为
3
2
,求△AOB面积的最大值.
分析:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,依题意求出a,b的值,从而得到所求椭圆的方程.
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2).(1)当AB⊥x轴时,|AB|=
3
.(2)当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=kx+m.
由已知
|m|
1+k2
=
3
2
,得m2=
3
4
(k2+1)
.把y=kx+m代入椭圆方程,整理得(3k2+1)x2+6kmx+3m2-3=0,然后由根与系数的关系进行求解.
解答:解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,依题意
c
a
=
6
3
a=
3
∴b=1,∴所求椭圆方程为
x2
3
+y2=1

(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2).
(1)当AB⊥x轴时,|AB|=
3

(2)当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=kx+m.
由已知
|m|
1+k2
=
3
2
,得m2=
3
4
(k2+1)

把y=kx+m代入椭圆方程,整理得(3k2+1)x2+6kmx+3m2-3=0,
x1+x2=
-6km
3k2+1
x1x2=
3(m2-1)
3k2+1

∴|AB|2=(1+k2)(x2-x12
=(1+k2)[
36k2m2
(3k2+1)2
-
12(m2-1)
3k2+1
]

=
12(k2+1)(3k2+1-m2)
(3k2+1)2

=
3(k2+1)(9k2+1)
(3k2+1)2

=3+
12k2
9k4+6k2+1

=3+
12
9k2+
1
k2
+6
(k≠0)≤3+
12
2×3+6
=4

当且仅当9k2=
1
k2
,即k=±
3
3
时等号成立.当k=0时,|AB|=
3

综上所述|AB|max=2.∴当|AB|最大时,△AOB面积取最大值S=
1
2
×|AB|max×
3
2
=
3
2
点评:本题考查圆锥曲线的性质和应用,解题时要注意公式的灵活运用,认真审题,仔细解答.
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