题目内容

已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的离心率为
2
2
,短轴长度为4;
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设A,B为该椭圆上的两个不同点,C(2,0),且∠ACB=90°,当△ABC的周长最大时,求直线AB的方程.
考点:直线与圆锥曲线的关系,椭圆的标准方程
专题:综合题,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(1)利用的离心率为
2
2
,短轴长度为4,建立方程组,求出几何量,即可求椭圆的标准方程;
(2)确定周长的最大值为8
2
,当线段AB经过左焦点C'(-2,0)时取等号.假设直线AB的方程式为:x=my-2与椭圆方程联立,利用∠ACB=90°,可得
CA
CB
=0,结合韦达定理,即可求直线AB的方程.
解答: 解:(1)由已知可得:
c
a
=
2
2
2b=4
a2=b2+c2
,解出
a=2
2
b=2
c=2

所以椭圆的方程为:
x2
8
+
y2
4
=1

(2)易知C(2,0)恰好为椭圆的右焦点,设该椭圆的左焦点为C'(-2,0),
设△ABC的周长为l,则:l=AB+AC+BC≤(AC′+BC′)+AC+BC=(AC+AC′)+(BC+BC′)=4a=8
2

所以周长的最大值为8
2
,当线段AB经过左焦点C'(-2,0)时取等号.
由于直线AB的斜率不能为0,否则A,B,C三点共线,与∠ACB=90°相矛盾.
所以可假设直线AB的方程式为:x=my-2
将该直线和椭圆联立化简得:(m2+2)y2-4my-4=0
假设A(x1,y1),B(x2,y2),由韦达定理知:y1+y2=
4m
m2+2
y1y2=
-4
m2+2

由已知∠ACB=90°,所以:
CA
CB
=0即:(x1-2,y1)•(x2-2,y2)=0
即:(x1-2)•(x2-2)+y1y2=0
即:(my1-4)•(my2-4)+y1y2=0
即:(m2+1)y1y2-4m(y1+y2)+16=0
将韦达定理代入上式得:(m2+1)•
-4
m2+2
-4m•
4m
m2+2
+16=0
,解出:m=±
7

所以直线AB的方程为:x=±
7
y-2
点评:本题考查椭圆的标准方程与几何性质,考查直线与椭圆的位置关系,考查椭圆的定义,考查学生的计算能力,属于中档题.
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