问题 解答题
已知椭圆M:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的离心率为
2
2
3
,且椭圆上一点与椭圆的两个焦点构成的三角形周长为6+4
2

(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆M交于A,B两点,且以AB为直径的圆过椭圆的右顶点C,求△ABC面积的最大值.
答案

(Ⅰ)因为椭圆M上一点和它的两个焦点构成的三角形周长为6+4

2

所以2a+2c=6+4

2

又椭圆的离心率为

2
2
3
,即
c
a
=
2
2
3
,所以c=
2
2
3
a
,…(2分)

所以a=3,c=2

2

所以b=1,椭圆M的方程为

x2
9
+y2=1.…(3分)

(Ⅱ)不妨设直线AB的方程x=ky+m.

x=ky+m
x2
9
+y2=1
消去x得(k2+9)y2+2kmy+m2-9=0,…(5分)

设A(x1,y1),B(x2,y2),

则有y1+y2=-

2km
k2+9
y1y2=
m2-9
k2+9
.①…(6分)

因为以AB为直径的圆过点C,所以 

CA
CB
=0.

由 

CA
=(x1-3,y1),
CB
=(x2-3,y2),

得 (x1-3)(x2-3)+y1y2=0.…(7分)

将x1=ky1+m,x2=ky2+m代入上式,

得 (k2+1)y1y2+k(m-3)(y1+y2)+(m-3)2=0.

将 ①代入上式,解得 m=

12
5
或m=3(舍).…(8分)

所以m=

12
5
,令D是直线AB与X轴的交点,则|DC|=
3
5

则有S△ABC=

1
2
|DC||y1-y2|=
1
2
×
3
5
(y1+y2)2-4y1y2
=
9
5
25(k2+9)-144
25(k2+9)2
.…(10分)

t=

1
k2+9
,0<t≤
1
9
,则S△ABC=
9
5
-
144
25
t2+t

所以当t=

25
288
∈(0,
1
9
]时,S△ABC取得最大值
3
8
.…(12分)

单项选择题
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