问题 解答题
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率为
2
2
,且经过点M(-2,0).
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)设斜率为1的直线l与椭圆C相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,连接MA,MB并延长交直线x=4于P,Q两点,设yP,yQ分别为点P,Q的纵坐标,且
1
y1
+
1
y2
=
1
yP
+
1
yQ
.求△ABM的面积.
答案

(Ⅰ)∵椭圆C:

x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的离心率为
2
2
,且经过点M(-2,0).

∴a=2,

c
a
=
2
2
,∴c=
2
.                        …(2分)

∵a2=b2+c2,∴b=

2
.                            …(3分)

椭圆方程为

x2
4
+
y2
2
=1.                                      …(5分)

(Ⅱ)因为直线l的斜率为1,可设l:y=x+m,…(6分)

x2+2y2=4
y=x+m
,消y得3x2+4mx+2m2-4=0,…(7分)

由△>0,得m2<6.

因为A(x1,y1),B(x2,y2),所以x1+x2=-

4m
3
x1x2=
2m2-4
3
.                        …(8分)

设直线MA:y=

y1
x1+2
(x+2),则yP=
6y1
x1+2
;同理yQ=
6y2
x2+2
.…(9分)

因为 

1
y1
+
1
y2
=
1
yP
+
1
yQ
,所以 
6
6y1
+
6
6y2
=
x1+2
6y1
+
x2+2
6y2
,即
x1-4
6y1
+
x2-4
6y2
=0
.     …(10分)

所以 (x1-4)y2+(x2-4)y1=0,

所以 (x1-4)(x2+m)+(x2-4)(x1+m)=0,

所以2x1x2+m(x1+x2)-4(x1+x2)-8m=0,

所以2•

2m2-4
3
+m(-
4m
3
)-4(-
4m
3
)-8m=0,

所以 

-8-8m
3
=0,所以 m=-1∈(-
6
6
)
.              …(12分)

所以 x1+x2=

4
3
x1x2=-
2
3

设△ABM的面积为S,直线l与x轴交点记为N,

所以S=

1
2
•|MN|•|y1-y2|=
3
2
•|x1-x2|=
3
2
(x1+x2)2-4x1x2
=
10
.…(13分)

所以△ABM的面积为

10
.…(14分)

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