已知椭圆的中心在坐标原点,两个顶点在直线x+2y-4=0上,F1是椭圆的左焦点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设点P是椭圆上的一个动点,求线段PF1的中点M的轨迹方程;
(3)若直线l:y=x+m与椭圆交于点A,B两点,求△ABO面积S的最大值及此时直线l的方程.
(1)由题意可设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0).
∵两个顶点在直线x+2y-4=0上,∴分别令x=0,可得b=y=2;令y=0,可得a=x=4.
∴椭圆的标准方程为+=1;
(2)由(1)可得:c==2.
∴F1(-2,0).
设线段PF1的中点M(x,y),则P(2x+2,2y).
∵点P是椭圆上的一个动点,∴+=1.
化为+y2=1.
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立,消去y得到5x2-8mx+4m2-16=0.
∵直线l:y=x+m与椭圆交于点A,B两点,∴△>0,即m2<20.(*)
∴x1+x2=,x1x2=.
∴|AB|===.
又点O到直线l的距离d=.
∴S△OAB=d•|AB|=,
∴=≤()2=80,当且仅当m2=10时取等号,满足(*).
∴S△OAB≤4.
∴△ABO面积S的最大值为4.
此时直线l的方程为y=x±.