问题 解答题
已知圆C的方程为x2+y2=4,过点M(2,4)作圆C的两条切线,切点分别为A,B,直线AB恰好经过椭圆T:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的右顶点和上顶点.
(1)求椭圆T的方程;
(2)已知直线l与椭圆T相交于P,Q两不同点,直线l方程为y=kx+
3
(k>0)
,O为坐标原点,求△OPQ面积的最大值.
答案

(1)由题意:一条切线方程为:x=2,设另一条切线方程为:y-4=k(x-2)..(2分)

则:

|4-2k|
k2+1
=2,解得:k=
3
4
,此时切线方程为:y=
3
4
x+
5
2

切线方程与圆方程联立,可得x2+(

3
4
x+
5
2
2=4,从而可得x=-
6
5
,y=
8
5

则直线AB的方程为x+2y=2….(4分)

令x=0,解得y=1,∴b=1;令y=0,得x=2,∴a=2

故所求椭圆方程为

x2
4
+y2=1….(6分)

(2)联立

y=kx+
3
x2
4
+y2=1.
整理得(1+4k2)x2+8
3
kx+8=0

令P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=

-8
3
k
1+4k2
x1x2=
8
1+4k2

△=(8

3
k)2-32(1+4k2)>0,即:2k2-1>0…..(8分)

又原点到直线l的距离为d=

3
1+k2
|PQ|=
1+k2
|x1-x2|
,…..(10分)

S△OPQ=

1
2
|PQ|•d=
3
2
|x1-x2|=
3
2
(x1+x2)2-4x1x2
=2
6
2k2-1
(1+4k2)2

=2

6
2k2-1
4(2k2-1)2+12(2k2-1)+9
=2
6
1
4(2k2-1)+12+
9
2k2-1
≤1

当且仅当k=

5
2
时取等号,则△OPQ面积的最大值为1.            …..(12分)

单项选择题
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