题目内容

已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)上的点到其两焦点距离之和为4,且过点(0,1).
(Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)O为坐标原点,斜率为k的直线过椭圆的右焦点,且与椭圆交于点A(x1,y1),B(x2,y2),若
x1x2
a2
+
y1y2
b2
=0
,求△AOB的面积.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:综合题,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(Ⅰ)利用椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)上的点到其两焦点距离之和为4,根据椭圆的定义,求出a,利用椭圆过点(0,1),求出b,即可求椭圆方程;
(Ⅱ)设直线AB的方程为y=k(x-
3
),代入椭圆方程,消去y并整理,利用韦达定理,结合
x1x2
a2
+
y1y2
b2
=0
,求出k,进而求出|AB|,原点O到直线AB的距离,即可求△AOB的面积.
解答: 解:(Ⅰ)依题意,∵椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)上的点到其两焦点距离之和为4,
∴a=2,
∵椭圆过点(0,1),
∴b=1,
∴椭圆方程为
x2
4
+y2=1
. …(5分)
(Ⅱ)∵直线AB过右焦点(
3
,0),设直线AB的方程为y=k(x-
3
).
代入椭圆方程,消去y并整理得(1+4k2)x2-8
3
k2x+12k2-4=0. (*)
故x1+x2=
8
3
k2
4k2+1
,x1x2=
12k2-4
4k2+1

∴y1y2=k(x1-
3
)•k2(x-
3
)=
-k2
4k2+1

x1x2
a2
+
y1y2
b2
=0
,即
x1x2
4
+y1y2=0.
3k2-1
4k2+1
+
-k2
4k2+1
=0,可得k2=
1
2
,即k=±
2
2

方程(*)可化为3x2-4
3
x+2=0

由|AB|=
1+k2
•|x1-x2|=
3
2
(
4
3
3
)2-4•
2
3
=2.
∵原点O到直线AB的距离d=
|
3
k|
k2+1
=1

S△AOB=
1
2
|AB|•d=1
.          …(13分)
点评:本题考查椭圆的方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理的运用,考查三角形面积的计算,确定直线AB的斜率是关键.
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