题目内容
椭圆C的中心为原点, 右焦点F(
,0), 以短轴的两端点及F为顶点的三角形恰为等边三角形.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过椭圆C内的一点P(0,
)作直线l交椭圆C于M、 N,求MN中点Q的轨迹方程;
(3)在(2)条件下,求△OMN的面积最大值.
【答案】
(1)设椭圆C的标准方程为
,
∵ 右焦点为F(
,0) ∴
又∵ △B1FB2为正三角形 ∴ ![]()
结合
得
,
∴ 椭圆C的标准方程是
………………………………… 4分
(2)设Q(x,y),M(
,
),N(
,
)
当直线l的斜率存在时,直线l的方程为![]()
代入
得
∴
,
…………………… 6分
∴
消去k得
…………………………… 8分
又∵ k不存在时,点Q为(0,0)也满足上述方程,
∴ 线段MN的中点Q的轨迹方程是
……… 9分
(3)由(2)知,M(
,
),N(
,
),直线l的方程为![]()
代入
得 ![]()
∴
,![]()
∴ ![]()
………………………………………………… 11分
又∵ 原点O到直线l的距离为![]()
∴
……………… 12分
设![]()
∴ ![]()
∴ △OMN面积的最大值为
……………………………………… 14分
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