题目内容

如图,椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
过点M(1,
4
2
3
),N(
3
3
2
,1
),梯形ABCD(AB∥CD∥y轴,且AB>CD)内接于椭圆,E是对角线AC与BD的交点.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设AB=m,CD=n,OE=d,试求
m-n
d
的最大值.
分析:(Ⅰ)把M、N两点坐标代入椭圆方程解方程组即可;
(Ⅱ)易判断点E在x轴上,则E(d,0),设BD的方程为x=ky+d(k>0),与椭圆方程联立消x得关于y的一元二次方程,设B(x1,y1),D(x2,y2),由韦达定理可得y1+y2,进而可把m-n、
m-n
d
用k表示出来,再利用基本不等式即可求得其最大值.
解答:解:(Ⅰ)由题意得
27
4a2
+
1
b2
=1
1
a2
+
32
9b2
=1

解得a2=9,b2=4,
所以椭圆C的方程为:
x2
9
+
y2
4
=1

(Ⅱ)根据对称性可知点E在x轴上,则E点的坐标为(d,0),
设BD的方程为x=ky+d(k>0),由
x=ky+d
x2
9
+
y2
4
=1
得(9+4k2)y2+8dky+4d2-36=0,
设B(x1,y1),D(x2,y2),则y1+y2=-
8dk
9+4k2

m-n=-2y1-2y2=
16dk
9+4k2

从而
m-n
d
=
16k
9+4k2
16k
2
9×4k2
=
16k
12k
=
4
3

等号当且仅当k=
3
2
取得.
m-n
d
的最大值为
4
3
点评:本题考查直线与圆锥曲线的综合问题及椭圆方程的求解,考查基本不等式在求最值中的应用,考查学生综合运用知识分析解决问题的能力,(Ⅱ)问关键是
m-n
d
表示为k的函数.
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