已知椭圆C:
(1)求椭圆C的方程; (2)若椭圆C的右顶点为D,上顶点为E,试探究△OAB的面积与△ODE的面积的大小关系,并证明. |
(1)由已知得:
,即
+(
)23 a2
=1(
)23 2 b2 a2=b2+c2
=c a 1 2
,
+3 a2
=13 4b2 a2=b2+c2 a=2c
解得a2=4,b2=3,所以椭圆方程为
+x2 4
+1;y2 3
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则P(
,x1 2
),Q(y1 3
,x2 2
)y2 3
1°当直线l的斜率存在时,设方程为y=kx+m
联立
得:(3+4k2)x2+8kmx+4(m2-3)=0.
+x2 4
=1y2 3 y=kx+m
则有△=(8km)2-4(3+4k2)×4(m2-3)=48(3+4k2-m2)>0
①x1+x2= -8km 3+4k2 x1x2= 4(m2-3) 3+4k2
由以PQ为直径的圆经过坐标原点O可得:
•OP
=(OQ
,x1 2
)•(y1 3
,x2 2
)=y2 3
+x1x2 4
=0,即3x1x2+4y1y2=0•y1y2 3
把y1=kx1+m,y2=kx2+m代入整理得:
(3+4k2)x1x2+4km(x1+x2)+4m2=0 ②
将①式代入②式得:3+4k2=2m2,
∵3+4k2>0,∴m2>0,
则△=48m2>0.
又点O到直线y=kx+m的距离d=
.|m| 1+k2
∴|AB|=
|x1-x2|=1+k2 1+k2
=4 3 3+4k2-m2 3+4k2 1+k2
=4
|m|3 3+4k2 1+k2 4
|m|3 2m2
所以S△OAB=
|AB|d=1 2
=2
m23 2m2 3
2°当直线l的斜率不存在时,设方程为x=m(-2<m<2)
联立椭圆方程得:y2=3(4-m2) 4
代入3x1x2+4y1y2=0得到3m2-
=0,即m=±3(4-m2) 4
,y=±2 5 5
.2 15 5
S△OAB=
|AB|d=1 2
|m||y1-y2|=1 2 3
综上:△OAB的面积是定值
.3
又S△ODE=
×2×1 2
=3
,所以二者相等.3