已知椭圆M:
(Ⅰ)求椭圆M的方程; (Ⅱ)直线l与椭圆M交于A,B两点,且线段AB的垂直平分线经过点(0, -
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(Ⅰ)因为椭圆
+x2 a2
=1(a>b>0)的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为60°的菱形的四个顶点,y2 b2
∴a=
,b=1,椭圆M的方程为:3
+y2=1…4分x2 3
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),因为AB的垂直平分线经过点(0,-
),显然直线AB有斜率,1 2
当直线AB的斜率为0时,AB的垂直平分线为y轴,则x1=-x2,y1=y2,
所以S△AOB=
|2x1||y1|=|x1||y1|=|x1|•1 2
=1- x12 3
=x12(1-
)x12 3
,
x12(1-x12)1 3
∵
≤x12(3-x12)
=x12+(3-x12) 2
,3 2
∴S△AOB≤
,当且仅不当|x1|=3 2
时,S△AOB取得最大值为6 2
…7分3 2
当直线AB的斜率不为0时,则设AB的方程为y=kx+t,
所以
,代入得到(3k2+1)x2+6ktx+3t2-3=0,y=kx+t
+y2=1x2 3
当△=4(9k2+3-3t2)>0,即3k2+1>t2①,方程有两个不同的实数解;
又x1+x2=
,-6kt 3k2+1
=x1+x2 2
…8分-3kt 3k2+1
所以
=y1+y2 2
,又t 3k2+1
=-
+y1+y2 2 1 2 0- x1+x2 2
,化简得到3k2+1=4t②1 k
代入①,得到0<t<4,…10分
又原点到直线的距离为d=
,|t| k2+1
|AB|=
|x1-x2|=1+k2
•1+k2
,4(9k2+3-3t2) 3k2+1
所以S△AOB=
|AB||d|=1 2 1 2
•|t| k2+1
•1+k2
,4(9k2+3-3t2) 3k2+1
化简得:S△AOB=1 4
…12分3(4t-t2)
∵0<t<4,所以当t=2时,即k=±
时,S△AOB取得最大值为7 3
.3 2
综上,S△AOB取得最大值为
…14分3 2