题目内容
【题目】已知椭圆的焦点坐标为
,
,过
垂直于长轴的直线交椭圆于
、
两点,且
.
![]()
(1)求椭圆的方程;
(2)过
的直线
与椭圆交于不同的两点
、
,则
的内切圆的面积是否存在最大值?若存在求出这个最大值及此时的直线方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在;内切圆面积的最大值为
,直线的方程为![]()
【解析】
(1)设椭圆方程,由焦点坐标可得
,由
,可得
,又
,由此可求椭圆方程;
(2)设
,
,
,
,不妨
,
,设△
的内切圆的径
,则△
的周长
,
,因此
最大,
就最大.设直线
的方程为
,与椭圆方程联立,从而可表示△
的面积,利用换元法,借助于导数,即可求得结论.
解:(1)设椭圆方程为
,由焦点坐标可得
.
由
,可得
.又
,得
,
.
故椭圆方程为
.
(2)设
,
,不妨令
,
,
设
的内切圆的半径为
,则
的周长为
,
,
因此要使
内切圆的面积最大,则
最大,此时
也最大.
,
由题知,直线
的斜率不为零,可设直线
的方程为
,
由
得
,
得
,
,
则
,令
,则
,
则![]()
令
,则
,
当
时,
,所以
在
上单调递增,
有
,
,
当
,
时,
,又
,∴![]()
这时所求内切圆面积的最大值为
,此时直线的方程为![]()
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