题目内容
【题目】平面直角坐标系xOy中,过椭圆M:
(a>b>0)右焦点的直线x+y﹣
=0交M于A,B两点,P为AB的中点,且OP的斜率为
.
(Ⅰ)求M的方程
(Ⅱ)C,D为M上的两点,若四边形ACBD的对角线CD⊥AB,求四边形ACBD面积的最大值.
【答案】解:(Ⅰ)把右焦点(c,0)代入直线x+y﹣
=0得c+0﹣
=0,解得c=
.
设A(x1 , y1),B(x2 , y2),线段AB的中点P(x0 , y0),
则
,
,相减得
,
∴
,
∴
,又
=
,
∴
,即a2=2b2 .
联立得
,解得
,
∴M的方程为
.
(Ⅱ)∵CD⊥AB,∴可设直线CD的方程为y=x+t,
联立
,消去y得到3x2+4tx+2t2﹣6=0,
∵直线CD与椭圆有两个不同的交点,
∴△=16t2﹣12(2t2﹣6)=72﹣8t2>0,解﹣3<t<3(*).
设C(x3 , y3),D(x4 , y4),∴
,
.
∴|CD|=
=
=
.
联立
得到3x2﹣4
x=0,解得x=0或
,
∴交点为A(0,
),B
,
∴|AB|=
=
.
∴S四边形ACBD=
=
=
,
∴当且仅当t=0时,四边形ACBD面积的最大值为
,满足(*).
∴四边形ACBD面积的最大值为
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【解析】(Ⅰ)把右焦点(c,0)代入直线可解得c.设A(x1 , y1),B(x2 , y2),线段AB的中点P(x0 , y0),利用“点差法”即可得到a,b的关系式,再与a2=b2+c2联立即可得到a,b,c.(Ⅱ)由CD⊥AB,可设直线CD的方程为y=x+t,与椭圆的方程联立得到根与系数的关系,即可得到弦长|CD|.把直线x+y﹣
=0与椭圆的方程联立得到根与系数的关系,即可得到弦长|AB|,利用S四边形ACBD=
即可得到关于t的表达式,利用二次函数的单调性即可得到其最大值.