题目内容
【题目】如图,曲线
由两个椭圆
:
和椭圆
:
组成,当
成等比数列时,称曲线
为“猫眼曲线”.
![]()
(1)若猫眼曲线
过点
,且
的公比为
,求猫眼曲线
的方程;
(2)对于题(1)中的求猫眼曲线
,任作斜率为
且不过原点的直线与该曲线相交,交椭圆
所得弦的中点为M,交椭圆
所得弦的中点为N,求证:
为与
无关的定值;
(3)若斜率为
的直线
为椭圆
的切线,且交椭圆
于点
,
为椭圆
上的任意一点(点
与点
不重合),求
面积的最大值.
【答案】(1)
,
(2)见解析(3)见解析
【解析】
由题意知
,
,从而求猫眼曲线
的方程;
设交点
,
,从而可得
,联立方程化简可得
,
;从而解得
设直线l的方程为
,联立方程化简
,从而可得
,同理可得
,从而利用两平行线间距离表示三角形的高,再求
;从而求最大面积.
(1)
,
,
,
;
(2)设斜率为
的直线交椭圆
于点
,线段
中点![]()
![]()
由
,得
![]()
存在且
,
,且![]()
![]()
,即
同理,![]()
得证
(3)设直线
的方程为![]()
,![]()
,
, ![]()
,
两平行线间距离:
的面积最大值为![]()
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