题目内容

【题目】已知椭圆,且椭圆C上恰有三点在集合中.

(1)求椭圆C的方程;

(2)若点O为坐标原点,直线AB与椭圆交于A、B两点,且满足,试探究:点O到直线AB的距离是否为定值.如果是,请求出定值:如果不是,请明说理由.

(3)在(2)的条件下,求面积的最大值.

【答案】(1)(2)点O到直线AB的距离为定值(3)

【解析】

(1)利用椭圆的对称性得椭圆必过和,结合椭圆过点,求得的值,从而得到椭圆的方程;

(2)设,,对直线的斜率进行讨论,当斜率存在时设为,

由得,代入点到直线的距离公式可得答案;

(3)将弦表示成关于的函数,利用基本不等式求得弦的最大值,再代入三角形的面积公式,求得三角形面积的最大值.

(1)和关于原点对称,故由题意知,椭圆C必过此两点

,又当椭圆过点时,,∴,

此时满足,符合题意.

所以椭圆.

又当椭圆过点时,,∴,

此时,不符合题意.

综上:椭圆.

(2)设,,若斜率存在,则设直线,

由,得,

,

由知,

,

代入得,

又原点到直线AB的距离,

且当AB的斜率不存在时,,可得,依然成立.

所以点O到直线AB的距离为定值.

(3)由(2)知,

由(2)知,,

;

因为,当且仅当,即时等号成立.

所以;

易知当AB斜率不存在时,,所以,

综上得的面积的最大值为.

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