问题
解答题
已知曲线C:(5-m)x2+(m-2)y2=8(m∈R),O为坐标原点. (Ⅰ)若曲线C是焦点在x轴点上的椭圆且离心率e>
(Ⅱ)设m=4,直线l过点(0,1)且与曲线C交于不同的两点A、B,求当△ABO的面积取得最大值时直线l的方程. |
答案
(I)方程化为
+x2 8 5-m
=1,∵是焦点在x轴点上的椭圆,y2 8 m-2
∴m-2>5-m>0⇒
<m<57 2
∵e=
>c a
⇒4c2>2a2⇒a2>2b2⇒m>4,2 2
∴m的取值范围是4<m<5.
(II)当m=4时,曲线C的方程为:
+x2 8
=1,y2 4
①当倾斜角为
时,三角形不存在;π 2
②当斜率存在时,设直线方程为y=kx+1,则原点O到直线的距离d=
,1 1+k2
设A(x1,y1),B(x2,y2)为直线与椭圆的两个交点,
联立直线和椭圆方程
消去y可得(2k2+1)x2+4kx-6=0,y=kx+1 x2+2y2=8
则x1+x2=
,x1x2=-4k 1+k2
,|AB|=-6 1+2k2 (1+k2)[(
)2+-4k 1+2k2
]24 1+2k2
S=
d|AB|=1 2 1 2 1
)(1+k2 (1+k2)[(
)2+-4k2 1+2k2
]24 1+2k2
=1 2
=(
)2+-4k 1+2k2 24 1+2k2
=
+4k2 (1+2k2)2 6 1+2k2 16k2+6 (1+2k2)2
令t=
,t∈(0,1];1 1+2k2
S=
=16k2+6 (1+2k2)2
=16k2+8-2 (1+2k2)2
-8 1+2k2
=-2t2+8t=8-2(t-2)2,2 (1+2k2)2
在(0,1]单调递增,
∴当t=1时上式为最大值,最大值是6,此时k=0,直线方程为y=1.