问题 解答题
已知F1(-1,0)、F2(1,0)为椭圆的焦点,且直线x+y-
7
=0
与椭圆相切.
(Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)过F1的直线交椭圆于A、B两点,求△ABF2的面积S的最大值,并求此时直线的方程.
答案

(Ⅰ)依题意可设椭圆方程为

x2
a2
+
y2
a2-1
=1,

x+y-

7
=0得y=
7
-x
,代入
x2
a2
+
y2
a2-1
=1
消去y并整理得,((2a2-1)x2-2
7
a2x+8a2-a4=0

由△=28a4-4(2a2-1)(8a2-a4)=8a2(a4-5a2+4)=0,解得a2=1或a2=4,

因为a2>1,所以a2=4,

所以椭圆方程为:

x2
4
+
y2
3
=1.

(Ⅱ)设过F1的直线:x=my-1,代入

x2
4
+
y2
3
=1消去x并整理得(3m2+4)y2-6my-9=0,

设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=

6m
3m2+4
y1y2=
-9
3m2+4

所以|y1-y2|=

36m2+36(3m2+4)
3m2+4
=
12
m2+1
3m2+4

S△ABF2=

1
2
×2c|y1-y2|=|y1-y2|=
12
m2+1
3m2+4
=
12
3
m2+1
+
1
m2+1

令t=

m2+1
,则t≥1,S△ABF2=
12
3t+
1
t

(3t+

1
t
)′=3-
1
t2
>0,所以3t+
1
t
递增,(3t+
1
t
)min
=3×1+1=4,当t=1即m=0时取等号,

所以S△ABF2

12
4
=3,

当m=0时,面积S最大为3,此时直线方程为x=-1.

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