问题 解答题
设椭圆T:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0),直线l过椭圆左焦点F1且不与x轴重合,l与椭圆交于P、Q,当l与x轴垂直时,|PQ|=
4
3
,F2为椭圆的右焦点,M为椭圆T上任意一点,若△F1MF2面积的最大值为
2

(1)求椭圆T的方程;
(2)直线l绕着F1旋转,与圆O:x2+y2=5交于A、B两点,若|AB|∈(4,
19
)),求△F2PQ的面积S的取值范围.
答案

(1)由题意可将x=-c代入椭圆方程可得,

c2
a2
+
y2
b2
=1

∵c=

a2-b2

a2-b2
a2
+
y2
b2
=1即y=±
b2
a

∴|PQ|=

2b2
a
=
4
3

由已知可得

1
2
b• 2c=
2

①②联立可得a2=3,b2=2

∴椭圆的方程为

x2
3
+
y2
2
=1

(2)设直线L:x=my-1即x-my+1=0,圆心O到直线L的距离d=

1
1+m2

由圆的性质可知AB=2

r2-d2
=2
5-
1
1+m2

AB∈[4, 

19
 ],则4≤2
5-
1
1+m2
19

∴m2≤3

联立方程组

x=my-1
x2
3
+
y2
2
=1
消去x可得(2m2+3)y2-4my-4=0

设P(x1,y1),Q(x2,y2),则y1+y2=

4m
3+2m2
y1y2=
-4
2m2+3

S=

1
2
|F1F2||y1-y2|=
(y1+y2)2-4y1y2
=
(
4m
3+2m2
)
2
+
16
3+2m2

=

48(1+m2)
(2m2+3)2
=
48
4t+
1
t
+4
(令t=m2+1∈[1,4])

设f(t)=4t+

1
t
(t∈[1,4])

f(t)=4-

1
t2
>0对一切t∈[1,4]恒成立

∴f(t)=4t+

1
t
在[1,4]上单调递增,4t+
1
t
∈[5,
65
4
]

S∈[

8
3
9
4
3
3
]

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