问题 解答题
已知点P是椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)上的点,椭圆短轴长为2,F1,F2是椭圆的两个焦点,|OP|=
10
2
PF1
PF2
=
1
2
(点O为坐标原点).
(Ⅰ)求椭圆C的方程及离心率;
(Ⅱ)直线y=x与椭圆C在第一象限交于A点,若椭圆C上两点M、N使
OM
+
ON
OA
,λ∈(0,2)求△OMN面积的最大值.
答案

(Ⅰ)设P(x0,y0),F1(-c,0),F2(c,0)由|OP|=

10
2
,得x02+y02=
5
2
,…(1分)

PF1
PF2
=
1
2
(-c-x0,-y0)⋅(c-x0,-y0)=
1
2
,即x02+y02-c2=
1
2
…(2分)

所以c=

2
,又因为短轴长为2,所以b=1,所以离心率e=
c
a
=
6
3
,…(4分)

椭圆C的方程为:

x2
3
+y2=1;…(6分)

(Ⅱ)解法一:由

y=x
x2
3
+y2=1
A(
3
2
3
2
)
,设直线MN的方程为y=kx+m,

联立方程组

y=kx+m
x2
3
+y2=1
消去y得:(1+3k2)x2+6kmx+3m2-3=0…(7分)

设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=-

6km
1+3k2
x1x2=
3m2-3
1+3k2
…(8分)

所以y1+y2=k(x1+x2)+2m=

2m
1+3k2

因为

OM
+
ON
OA
,λ∈(0,2),所以x1+x2=
3
2
λ
y1+y2=
3
2
λ

kMN=-

1
3
,m=
3
3
λ,于是x1+x2=
3m
2
x1x2=
9m2-9
4
…(9分)

所以|MN|=

1+(-
1
3
)
2
|x1-x2|=
10
3
(x1+x2)2-4x1x2
=
10
4-3m2
2
…(10分)

又因为λ>0,原点O到直线MN的距离为d=

3
10
m
10
   所以S△OMN=
1
2
|MN|d=
10
4-3m2
4
3
10
m
10
S△OMN=
1
2
|MN|d=
10
4-3m2
4
3
10
m
10
=
3
(4-3m2)3m2
4
3
2

m=

6
3
,即λ=
2
时等号成立,S△OMN的最大值为
3
2
…(13分)

单项选择题
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