题目内容

若椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,线段F1F2被抛物线y2=2bx的焦点F内分成了3:1的两段.
(1)求椭圆的离心率;
(2)过点C(-1,0)的直线l交椭圆于不同两点A、B,且
AC
=2
CB
,当△AOB的面积最大时,求直线l和椭圆的方程.
(1)由题意知,c+
b
2
=3(c-
b
2
),…(2分)
∴b=c,
∴a2=2b2,…(3分)
∴e=
c
a
=
1-(
b
a
)2
=
2
2
.…(5分)
(2)设直线l:x=ky-x,A(x1,y1),B(x2,y2),
AC
=2
CB

∴(-1-x1,-y1)=2(x2+1,y2),即2y2+y1=0,①…(7分)
由(1)知,a2=2b2,∴椭圆方程为x2+2y2=2b2
x=ky-1
x2+2y2=2b2
,消去x,得(k2+2)y2-2ky+1-2b2=0,
y1+y2=
2k
k2+2
,…②
y1y2=
1-2b2
k2+2
,…③
由①②知,y2=-
2k
k2+2
y1=
4k
k2+2
,…(9分)
S△AOB=
1
2
|y1|+
1
2
|y2|
=
1
2
|y1-y2|

∴S=3•
|k|
k2+2
=3•
1
2
|k|
+k
≤3•
1
2
2
|k|
•|k|
=
3
2
4
,…(11分)
当且仅当|k|2=2,即k=±
2
时取等号,
此时直线的方程为x=
2
y-1
或x=
2
y-1
.…(12分)
又当|k|2=2时,y1y2=
-2k
k2+2
4k
k2+2
=-
2k2
(k2+2)2
=-1,
∴由y1y2=
1-2b2
k2+2
,得b2=
5
2

∴椭圆方程为
x2
5
+
y2
5
2
=1
.…(14分)
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