题目内容

四边形ABCD内接于椭圆
x2
16
+
y2
25
=1,其中A的横坐标为4,C的纵坐标为5,求四边形ABCD面积的最大值.
考点:椭圆的简单性质
专题:数形结合法,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:根据题意,画出图形,结合图形得出椭圆的内接四边形ABCD面积取最大值时,对角线BD过AC的中点M和原点O;
求出B、D点的坐标,从而求出点B、D到AC的距离,即可求出四边形ABCD的最大面积.
解答: 解:根据题意,画出图形,如图所示
∵椭圆
x2
16
+
y2
25
=1,
∴A(4,0),C(0,5);
由图形知,椭圆的内接四边形ABCD面积取最大值时,对角线BD过AC的中点M和原点O;
∵直线AC的方程是
x
4
+
y
5
=1,
点M(2,
5
2
),
∴直线BD的方程是y=
5
4
x;
y=
5
4
x
25x2+16y2=400

解得
x=2
2
y=
5
2
2
x=-2
2
y=-
5
2
2

∴点B(2
2
5
2
2
)到直线AC的距离是d1=
|
1
4
×2
2
+
1
5
×
5
2
2
-1|
(
1
4
)
2
+(
1
5
)
2
=
20(
2
-1)
41

同理,点D(-2
2
5
2
2
)到直线AC的距离是d2=
20(
2
+1)
41

∴四边形ABCD的最大面积为
S=S△ABC+S△ADC=
1
2
×|AC|d1+
1
2
×|AC|d2=
1
2
×
42+52
×(
20(
2
-1)
41
+
20(
2
+1)
41
)=20
2
点评:本题考查了直线与圆锥曲线的应用问题,解题时应利用数形结合法,分析解题思路,从而写出解题过程,是综合性题目.
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