问题 解答题
设椭圆E中心在原点,焦点在x轴上,短轴长为4,点M(2,
2
)在椭圆上.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设动直线L交椭圆E于A、B两点,且
OA
OB
,求△OAB的面积的取值范围.
答案

(1)椭圆方程为

x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0),则b=2

将点M(2,

2
),代入椭圆方程可得
4
a2
+
2
4
=1
,∴a2=8

∴椭圆方程为

x2
8
+
y2
4
=1;

(2)当直线L斜率存在时,设方程为y=kx+m,代入椭圆方程,可得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-8=0

则△=8(8k2-m2+4)>0,即8k2-m2+4>0(*),

设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-

4km
1+2k2
,x1x2=
2m2-8
1+2k2

∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=

m2-8k2
1+2k2

要使

OA
OB
,需使x1x2+y1y2=0,即
2m2-8
1+2k2
+
m2-8k2
1+2k2
=0
,所以m2=
8k2+8
3

将它代入(*)式可得k2∈[0,+∞)    

∵O到L的距离为d=

|m|
1+k2

∴S=

1
2
|AB|d=
1
2
1+k2
|x1-x2|•
|m|
1+k2
=
1
2
|m|
|x1-x2|=
8
3
1+
k2
4k4+4k2+1

①当k=0时,S=

8
3

②当AB的斜率不存在时,S=

8
3

③当k≠0时,S=

8
3
1+
1
4k2+
1
k2
+4

∵k2∈(0,+∞),∴4k2+

1
k2
∈[4,+∞),∴S∈(
8
3
,2
2
]

综上,S∈[

8
3
,2
2
].

单项选择题
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