问题 解答题
椭圆C中心为坐标原点,点(2,0),(0,1)是它的两个顶点,F为右焦点,点A、B在椭圆上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若A、F、B三点共线,求
AF
BF
的范围;
(3)若∠AFB=
2
3
π
,弦AB中点M在右准线l上的射影为M',求
|MM′|
|AB|
的最大值.
答案

(1)由题意得 a=2,b=1,焦点在x轴上,

故椭圆的方程为

x2
4
+y2=1.

(2)设A(x,y),则F (

3
,0),

AF=

(x-
3
)
2
+y2
=
(x-
3
)
2
+1-
x2
4
=
3
4
x2-2
3
x+4

∵x∈[-2,2],∴当x=-2时,AF取最大值2+

3

当x=2时,AF取最小值2-

3

且当AF取最大值2+

3
时,BF取最小值2-
3

当AF取最小值2-

3
时,BF取最大值2+
3

所以,

AF
BF
∈[7-4
3
,7+4
3
].

(3)过A、B作右准线l垂线,垂足分别为C、D,则2MM’=AC+BD

由椭圆第二定义,AF=eAC,BF=eBD,所以AF+Bf=e(AC+BD),

所以MM’=

3
3
(AF+BF),
|MM′|
|AB|
=
3
(AF+BF)
3AB

由余弦定理得cos

3
=-
1
2
=
AF2+BF2-AB2
2AF•BF
,从而,

AB2=AF2+BF2+AF•BF=(AF+BF)2-AF•BF ≥(AF+BF)2-(

AF+BF
2
)2=
3
4
(AF+BF)2

(

|MM′|
|AB|
)2=[
3
(AF+BF)
3AB
]2
4
9
|MM′|
|AB|
的最大值为
2
3

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