题目内容
| 3 | 5 |
(1)求该椭圆的标准方程.
(2)求四边形AEBF面积的最大值.
分析:(1)设中心在原点,长轴在x轴上的椭圆方程
+
=1(a>b>0),焦距为2c.由题意可得a,c的关系,结合a2=b2+c2,可求a,b,c进而可求椭圆的方程;
(2)解法一:将直线的方程代入椭圆的方程,消去y得到关于x的一元二次方程:(16+25k2)x2=400
如图,设E(x1,kx1),F(x2,kx2),表示出四边形AEBF的面积,最后利用基本不等式求S的最大值;
解法二:由题设,|BO|=4,|AO|=5.再设y1=kx1,y2=kx2,表示出四边形AEBF的面积为S=S△BEF+S△AEF=4x2+5y2,最后利用基本不等式求其最大值即可.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
(2)解法一:将直线的方程代入椭圆的方程,消去y得到关于x的一元二次方程:(16+25k2)x2=400
如图,设E(x1,kx1),F(x2,kx2),表示出四边形AEBF的面积,最后利用基本不等式求S的最大值;
解法二:由题设,|BO|=4,|AO|=5.再设y1=kx1,y2=kx2,表示出四边形AEBF的面积为S=S△BEF+S△AEF=4x2+5y2,最后利用基本不等式求其最大值即可.
解答:解:(1)设椭圆的方程为
+
=1(a>b>0),焦距为2c,
依题意有
,解得
∴椭圆的方程为
+
=1,(5分)
(2)解法一:由
消去y,得(16+25k2)x2=400
如图,设E(x1,kx1),F(x2,kx2),其中x1<x2,∴x1=-
,x2=
.①(8分)
∵直线AB的方程分别为
+
=1即4x+5y-20=0,
∴点E,F到AB的距离分别为h1=
=
,h2=
=
(10分)
又|AB|=
=
,
所以四边形AEBF的面积为
S=
|AB|(h1+h2)=
•
•
=
=20
=20
≤20
=20
,
当且仅当16=25k2即k=
时,上式取等号.所以S的最大值为20
.(14分)
解法二:由题设,|BO|=4,|AO|=5.
设y1=kx1,y2=kx2,由①得x2>0,y2=-y1>0,且16
+25
=400
故四边形AEBF的面积为S=S△BEF+S△AEF=4x2+5y2(10分)=
=
≤
=20
,
当且仅当4x2=5y2时,上式取等号.所以S的最大值为20
.(14分)
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
依题意有
|
|
∴椭圆的方程为
| x2 |
| 25 |
| y2 |
| 16 |
(2)解法一:由
|
如图,设E(x1,kx1),F(x2,kx2),其中x1<x2,∴x1=-
| 20 | ||
|
| 20 | ||
|
∵直线AB的方程分别为
| x |
| 5 |
| y |
| 4 |
∴点E,F到AB的距离分别为h1=
| |4x1+5kx1-20| | ||
|
20(4+5k+
| ||||
|
| |4x2+5kx2-20| | ||
|
20(4+5k-
| ||||
|
又|AB|=
| 52+42 |
| 41 |
所以四边形AEBF的面积为
S=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 41 |
| 40(4+5k) | ||||
|
| 20(4+5k) | ||
|
|
=20
1+
|
1+
|
| 2 |
当且仅当16=25k2即k=
| 4 |
| 5 |
| 2 |
解法二:由题设,|BO|=4,|AO|=5.
设y1=kx1,y2=kx2,由①得x2>0,y2=-y1>0,且16
| x | 2 2 |
| y | 2 2 |
故四边形AEBF的面积为S=S△BEF+S△AEF=4x2+5y2(10分)=
| (4x2+5y2)2 |
16
|
2(16
|
| 2 |
当且仅当4x2=5y2时,上式取等号.所以S的最大值为20
| 2 |
点评:本题主要考查了由椭圆的性质求解椭圆方程,直线与椭圆的位置关系的应用,体现了方程的思想的应用,要注意弦长公式的应用.
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