问题 解答题
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的离心率为
6
3
,其左、右焦点分别是F1、F2,点P是坐标平面内的一点,且|OP|=
10
2
PF1
PF2
=
1
2
(点O为坐标原点).
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线y=x与椭圆C在第一象限交于A点,若椭圆C上两点M、N使
OM
+
ON
OA
,λ∈(0,2)求△OMN面积的最大值.
答案

(1)设P(x0,y0),F1(-c,0),F2(c,0),

由|OP|=

10
2
x02+y02=
5
2

PF1
PF2
=
1
2
,得(-c-x0,-y0)•(c-x0,-y0)=
1
2

x02+y02-c2=

1
2

所以c=

2
,又因为
c
a
=
6
3
,所以a2=3,b2=1,

椭圆C的方程为:

x2
3
+y2=1;

(2)由

y=x
x2
3
+y2=1
A(
3
2
3
2
)

设直线MN的方程为y=kx+m,联立方程组

y=kx+m
x2
3
+y2=1

消去y得:(1+3k2)x2+6kmx+3m2-3=0,

设M(x1,y1),N(x2,y2),

x1+x2=-

6km
1+3k2
x1x2=
3m2-3
1+3k2

y1+y2=k(x1+x2)+2m=

2m
1+3k2

OM
+
ON
OA
,∴x1+x2=
3
2
λ
y1+y2=
3
2
λ

kMN=-

1
3
,m=
3
3
λ,于是x1+x2=
3m
2
x1x2=
9m2-9
4

|MN|=

1+(-
1
3
)
2
|x1-x2|=
10
3
(x1+x2)2-4x1x2
=
10
4-3m2
2

∵λ>0,O(0,0)到直线MN的距离为d=

3
10
m
10

S△OMN=

1
2
|MN|d=
10
4-3m2
4
3
10
m
10

=

3
(4-3m2)•3m2
4
3
2

m=

6
3
,即λ=
2
时等号成立,S△OMN的最大值为
3
2

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