问题 解答题

已知椭圆C的中心在原点,焦点F1、F2在x轴上,点P为椭圆上的一个动点,且∠F1PF2的最大值为90°,直线l过左焦点F2与椭圆交于A、B两点,△ABF2的面积最大值为12.

(1)求椭圆C的离心率;

(2)求椭圆C的方程.

答案

(1)根据椭圆的性质可得,当P是椭圆短轴的顶点时,∠F1PF2 取最大值为90°,∴b=c,

∴a=

2
c,∴离心率
c
a
=
2
2

(2)由(1)知,可设椭圆方程:

x2
2c2
+
y2
c2
= 1,c>0,当直线l垂直于x轴时,

直线l的方程为 x=-c,,△ABF2 为等腰三角形,把x=-c  代入椭圆可得 y=±

2
2
c.

△ABF2的面积为 

1
2
2
 c•2c=
2
 c2.令
2
 c2=12,c2=6
2

椭圆的方程为

x2
12
2
y2
6
2
=1.

当直线l不垂直于x轴时,设直线l的方程为 y-0=k(x+c),代入椭圆的方程可得 

(1+2k2)x2 +4c k2x+2c2(k2-1)=0,∴x1+x2 =

-4ck2
1+ 2k2
,x1x2=
2c2(k2-1)
1+  2k2

∴AB=

1+k2
|x1-x2|=
2
2
c(1+k2)
1+2k2
,AB边上的高h=2c•sin∠BF1F2=2c
|K|
1+K2

∴△ABF2的面积 S=

1
2
•AB•h=
1
2
2
2
c(1+k2)
1+2k2
•2c
|K|
1+K2
 

=2

2
c2
1+k2
|k|
1+2k2
=2
2
c
2
k2+k4
1+4k2+4k4
=2
2
c
2
1
4+
1
k4+k2
2
c
2

 故S的最大值为

2
c2,此时,椭圆的方程为
x2
12
2
y2
6
2
=1

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