问题 解答题
已知椭圆C的中心在原点,焦点y在轴上,焦距为2
3
,且过点M(-
13
4
3
2
)

(1)求椭圆C的方程;
(2)若过点N(
1
2
,1)
的直线l交椭圆C于A、B两点,且N恰好为AB中点,能否在椭圆C上找到点D,使△ABD的面积最大?若能,求出点D的坐标;若不能,请说明理由.
答案

(1)法一:依题意,设椭圆方程为

y2
a2
+
x2
b2
=1(a>b>0),则2c=2
3
c=
3

∵椭圆两个焦点为F1(0,-

3
),F2(0,
3
),∴2a=|MF1|+|MF2|=
(-
13
4
)
2
+(
3
2
+
3
)
2
+
(-
13
4
)
2
+(
3
2
-
3
)
2
=4,∴a=2.

∴b2=a2-c2=1,∴椭圆C的方程为

y2
4
+x2=1.

法二:依题意,设椭圆方程为

y2
a2
+
x2
b2
=1(a>b>0),则
2c=2
3
(
3
2
)
2
a2
+
(-
13
4
)
2
b2
=1
,即
a2-b2
=
3
3
4a2
+
13
16b2
=1
,解之得
a=2
b=1

∴椭圆C的方程为

y2
4
+x2=1.

(2)法一:设A、B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则

x1+x2
2
=
1
2
y1+y2
2
=1,

y12
4
+x12=1…①
y22
4
+x22=1
…②

①-②,得

y12-y22
4
+x12-x22=0,

kAB=

y1-y2
x1-x2
=
-(x1+x2)
y1+y2
4
=
-1
2
4
=-2,

设与直线AB平行且与椭圆相切的直线方程为l':2x+y+m=0,

联立方程组

y2
4
+x2=1
2x+y+m=0
,消去y整理得8x2+4mx+m2-4=0,

由判别式△=16m2-32(m2-4)=0得m=±2

2

由图知,当m=2

2
时,l'与椭圆的切点为D,此时△ABD的面积最大,

m=2

2
,∴xD=-
m
4
=-
2
2
yD=-
2

∴D点的坐标为(-

2
2
,-
2
).

法二:设直线AB的方程为y-1=k(x-

1
2
),联立方程组
y2
4
+x2=1
y-1=k(x-
1
2
)

消去y整理得(k2+4)x2-(k2-2k)x+

1
4
k2-k-3=0,

设A、B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=

k2-2k
k2+4
=1,∴k=-2.

∴直线AB的方程为y-1=-2(x-

1
2
),即2x+y-2=0.

(以下同法一).

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