题目内容

已知椭圆中心为O,右顶点为M,过定点D(t,0)(t≠±2)作直线l交椭圆于A、B两点.
(1)若直线l与x轴垂直,求三角形OAB面积的最大值;
(2)若,直线l的斜率为1,求证:∠AMB=90°;
(3)在x轴上,是否存在一点E,使直线AE和BE的斜率的乘积为非零常数?若存在,求出点E的坐标和这个常数;若不存在,说明理由.
【答案】分析:(1)当直线l与x轴垂直,可知A,B点的横坐标都为t,把x=t代入椭圆方程,即可求出,纵坐标,再利用面积公式,就可把三角形OAB的面积用含t的式子表示,再用均值不等式求出最大值即可.
(2)当,直线l的斜率为1时,可得直线l的方程,与椭圆方程联立,求出A,B点的横坐标之和与之积,再通过判断直线MA,MB斜率之积是否等于-1,来证明直线MA,MB垂直,:∠AMB=90°.
(3)先假设在x轴上,存在一点E,使直线AE和BE的斜率的乘积为非零常数.设直线方程为:y=k(x-t),
与椭圆方程联立,求出x1+x2,x1x2,带着参数t计算直线AE和BE的斜率的乘积,看是否为非零常数,即可得到假设是否正确.
解答:解:(1)设直线l与椭圆的交点坐标为A(x1,y1)、B(x2,y2).
把x=t代入可得:
,当且仅当时取等号    
(2)由得125x2-240x+44=0,
所以 =
==∠AMB=90°         
(3)当直线l与x轴不垂直时,可设直线方程为:y=k(x-t),
消去y整理得(4k2+1)x2-8k2tx+4k2t2-4=0
①又 
若存在定点E(m,0)符合题意,且kAE×kBE=s(s为非零常数),则
把①、②式代入上式整理得k2[4s(t-m)2-(t2-4)]+s(m2-4)=0(其中m、t、s都是常数)
要使得上式对变量k(k≠0)恒成立,当且仅当,解得m=±2
当m=2时,定点E就是椭圆的右顶点(2,0),此时,
当m=-2时,定点E就是椭圆的左顶点(-2,0),此时,;  
当直线l与x轴垂直时,由,解得两交点坐标为
可验证:
所以,存在一点E(2,0)(或(-2,0)),使直线AE和BE的斜率的乘积为非零常数(或).
点评:本题主要考查了直线与椭圆的位置关系的判断,属于常规题
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