如图,设F是椭圆:C:
(1)求椭圆C的标准方程; (2)若过点P的直线与椭圆相交于不同两点A,B,求证:∠AFM=∠BFN; (3)(理)求三角形ABF面积的最大值. |
(1)∵线段MN为椭圆的长轴,且|MN|=8,∴a=4
∵|PM|=2|MF|,
∴
-a=2(a-c)a2 c
∴a2-ac=2ac-2c2,
∴2e2-3e+1=0,
解得e=
或e=1(舍去)1 2
∴c=2,b2=a2-c2=12,
∴椭圆的标准方程为
+x2 16
=1.y2 12
(2)当AB的斜率为0时,显然∠AFM=∠BFM=0,满足题意.
当AB方程为x=my-8,代入椭圆方程整理得
(3m2+4)y2-48my+144=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1+y2=
,y1y2=48m 3m2+4
,144 3m2+4
∴KAF+KBF=
+y1 x1+2
=y2 x2+2
+y1 m1-6 y2 my2-6
=2my1y2-6(y1+y2) (my1-6)(m
-6)y 2
=
=0
-288m 3m2+4 288m 3m2+4 (my1-6)(my2-6)
∴KAF+KBF=0,从而∠AFM=∠BFN 综上可知,恒有∠AFM=∠BFN.
(3)(理)∵P(-8,0),F(-2,0),∴|PF|=6,
∴|y2-y1|=(y1+y2)2-4y1y2
=(
)2 -4•48m 3m2+4 144 3m2+4
=
,24 m 2-4 3m2+4
∴S△ABF=S△PBF-S△PAF
=
|PF|•|y2|-1 2
|PF|•|y1|1 2
=
|PF|•|y2-y1|1 2
=
=72 m2-4 3m2+4 72 m2-4 3(m2-4)+16
=72 3
+m2-4 16 m2-4
≤
=372 2 3•16 3
当且仅当3
=m2-4 16 m2-4
即m2=
(此时适合△>0的条件)时取等号28 3
∴三角形ABF面积的最大值是3
.3