问题 解答题
设直线l:y=k(x+1)(k≠0)与椭圆3x2+y2=a2(a>0)相交于A、B两个不同的点,与x轴相交于点C,记O为坐标原点.
(1)证明:a2
3k2
3+k2

(2)若
.
AC
=2
.
CB
,求△OAB的面积取得最大值时的椭圆方程.
答案

(1)证明:由y=k(x+1)(k≠0)得x=

1
k
y-1.

并代入椭圆方程3x2+y2=a2消去x得(3+k2)y2-6ky+3k2-k2a2=0   ①

∵直线l与椭圆相交于两个不同的点得△=36k2-4(3+k2)(3k2-k2a2)>0,

a2

3k2
3+k2

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2).

由①,得y1+y2=

6k
3+k2
,②

AC
=2
CB
,而点C(-1,0),

∴(-1-x1,-y1)=2(x2+1,y2),

得y1=-2y2代入②,得y2=

-6k
3+k2
,③

∴△OAB的面积 S=

1
2
|OC|•|y2-y1|=
3
2
|y2|
=
9|k|
3+k2
9|k|
2
3
|k|
=
3
3
2
,当且仅当k2=3,即k=±
3
时取等号.

把k的值代人③可得y2

3

k=
3
y2=-
3
k=-
3
y2=
3
这两组值分别代入①,均可解出a2=15.

∴△OAB的面积取得最大值的椭圆方程是3x2+y2=15.

单项选择题
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