问题
解答题
已知椭圆M:
(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
,即2 2 3
=c a
,所以c=2 2 3
a,…(2分)2 2 3
所以a=3,c=2
.2
所以b=1,椭圆M的方程为
+y2=1.…(3分)x2 9
(Ⅱ)不妨设直线AB的方程x=ky+m.
由
消去x得(k2+9)y2+2kmy+m2-9=0,…(5分)x=ky+m
+y2=1x2 9
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则有y1+y2=-
,y1y2=2km k2+9
.①…(6分)m2-9 k2+9
因为以AB为直径的圆过点C,所以
•CA
=0.CB
由
=(x1-3,y1),CA
=(x2-3,y2),CB
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=
或m=3(舍).…(8分)12 5
所以m=
,令D是直线AB与X轴的交点,则|DC|=12 5 3 5
则有S△ABC=
|DC||y1-y2|=1 2
×1 2 3 5
=(y1+y2)2-4y1y2 9 5
.…(10分)25(k2+9)-144 25(k2+9)2
设t=
,0<t≤1 k2+9
,则S△ABC=1 9 9 5
.-
•t2+t144 25
所以当t=
∈(0,25 288
]时,S△ABC取得最大值1 9
.…(12分)3 8