已知椭圆E:
(1)当坐标原点到椭圆E的准线距离最短时,求此时椭圆E的方程; (2)若直角三角形MAB的面积的最大值为
(3)对于给定的实数a(a>1),动直线是否经过一个定点?如果经过,求出该定点的坐标(用a表示)否则,说明理由. |
(1)坐标原点到椭圆E的准线距离为d=
=a2 c
≥2,当且仅当c=1时,坐标原点到椭圆E的准线距离最短c2+1 c
∵c=1,b=1,∴a2=b2+c2,∴a2=2
∴椭圆E的方程为
+y2=1x2 2
(2)由MA⊥MB,可知直线MA与坐标轴不垂直,
故可设直线MA的方程为y=kx+1,直线MB的方程为y=-
x+11 k
将y=kx+1代入椭圆E的方程,整理得 (1+a2k2)x2+2a2kx=0
解得x=0或x=
,故点A的坐标为(-2a2k 1+a2k2
,-2a2k 1+a2k2
)1-a2k2 1+a2k2
同理,点B的坐标为(
,2a2k k2+a2
)k2-a2 k2+a2
∴S=1 2 1+k2
×2a2|k| 1+a2 1+ 1 k2
=2a2|k| k2+a2
=2a4×2a4(k2+1)|k| (1+a2k2)(k2+a2) |k|+ 1 |k| (1+a2k2)(1+
)a2 k2
=2a4×
=t (1+a4)+a2(t2-2)
≤2a4
+a2t(1-2a2+a4) t
=2a4 2a(a2-1)
=a3 a2-1
,27 8
解得a=3
(3)由(2)知直线l的斜率为
=
-k2-a2 k2+a2 1-a2k2 1+a2k2
-2a2k k2+a2 -2a2k 1+a2k2 k2-1 (a2+1)k
直线l的方程为y=
(x-k2-1 (a2+1)k
)+2a2k k2+a2
,即y=k2-a2 k2+a2
x-k2-1 (a2+1)k a2-1 a2+1
∴直线l过定点(0,-
)a2-1 a2+1