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>
(2)若
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答案
(1)证明:由y=k(x+1)(k≠0)得x=
y-1.1 k
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=
,②6k 3+k2
∵
=2AC
,而点C(-1,0),CB
∴(-1-x1,-y1)=2(x2+1,y2),
得y1=-2y2代入②,得y2=
,③-6k 3+k2
∴△OAB的面积 S=
|OC|•|y2-y1|=1 2
|y2|=3 2
≤9|k| 3+k2
=9|k| 2
|k|3
,当且仅当k2=3,即k=±3 3 2
时取等号.3
把k的值代人③可得y2=±
,3
将
及k= 3 y2=- 3
这两组值分别代入①,均可解出a2=15.k=- 3 y2= 3
∴△OAB的面积取得最大值的椭圆方程是3x2+y2=15.