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精英家教网已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率为
1
2
,点M(2,3),N(2,-3)为C上两点,斜率为
1
2
的直线l与椭圆C交于点A,B(A,B在直线MN两侧).
(I)求四边形MANB面积的最大值;
(II)设直线AM,BM的斜率为k1,k2,试判断k1+k2是否为定值.若是,求出这个定值;若不是,说明理由.
分析:(1)设根据离心率椭圆的方程,把M点代入即可求得c,则椭圆的方程可得.设直线l的方程,A(x1,y1),B(x2,x2),直线与椭圆方程联立消去y,根据韦达定理表示出x1+x2和x1x2进而代入四边形形面积表达式中,根据m确定四边形的面积最大值.
(2)设直线MA、MB的方程,进而与椭圆方程联立分别求出A,B的横坐标,进而求得两点的坐标的表达式,表示出直线AB的斜率,根据斜率为
1
2
整理可得k1+k2=0.
解答:解:(I)e=
1
2
,设椭圆
x2
4c2
+
y2
3c2
=1
,代入M(2,3),得c=2,
所以椭圆C的方程为
x2
16
+
y2
12
=1

设直线l的方程为y=
1
2
x+m
(m∈R),A(x1,y1),B(x2,x2
x2
16
+
y2
12
=1
y=
1
2
x+m
,得x2+mx+m2-12=0
则x1+x2=-m,x1x2=m2-12
SMANB=
1
2
|MN|•|x1-x2|=
1
2
|MN|•
(x1+x2)2-4x1x2

=
1
2
×6×
48-3m2

显然当m=0时,SMANB=12
3


(II)设直线MA、MB的方程分别为y=k1(x-2)+3(5)y=k2(x-2)+3(k1,2∈R)
将(5)代入(4)得:(16k12+12)x2+(96k1-64k12)x+64k12-192k1-48=0
2x1=
64k12-192k1-48
16k12+12
x1=
8k12-24k1-6
4k12+3

A(
8k12-24k1-6
4k12+3
-12k12-12k1+9
4k12+3
)
,同理:B(
8k22-24k2-6
4k22+3
-12k22-12k2+9
4k22+3
)
kAB=
y1-y2
x1-x2
=
-12k12-12k1+9
4k12+3
-
-12k22-12k2+9
4k22+3
8k12-24k1-6
4k12+3
-
8k22-24k2-6
4k22+3
=
1
2

化简得:k12=k22∵k1≠k2∴k1=-k2
即k1+k2=0为定值.
点评:本题主要考查了直线与椭圆的关系.解题的关键是充分发挥判别式和韦达定理在解题中的作用.
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