问题 解答题
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1 (a>b>0)
的长半轴是短半轴的
3
倍,直线x-y+
2
=0
经过
椭圆C的一个焦点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设一条直线 l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为
3
2
,求△AOB面积的最大值.
答案

(1)x-y+

2
=0与x轴的交点为F:(-
2
, 0)

c=

2

又 a=

3
b,c2=a2-b2=2

a=

3
,b=1

椭圆C的方程为:

x2
3
+y2=1.                             (5分)

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2).

①当AB⊥x轴时,l: x=±

3
2
A(
3
2
3
2
)
B(
3
2
,-
3
2
)

A(-

3
2
3
2
)、B(-
3
2
,-
3
2
)

则:|AB|=

3
(6分)

②当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=kx+m.

由已知

|m|
1+k2
=
3
2
,得m2=
3
4
(k2+1)

把y=kx+m代入椭圆方程,整理得(3k2+1)x2+6kmx+3m2-3=0,(8分)

△=(6km)2-12(3k2+1)(m2-1)=3(9k2+1)>0

x1+x2=

-6km
3k2+1
x1x2=
3(m2-1)
3k2+1

∴|AB|2=(1+k2)(x2-x12=(1+k2)[

36k2m2
(3k2+1)2
-
12(m2-1)
3k2+1
]=
12(k2+1)(3k2+1-m2)
(3k2+1)2
=
3(k2+1)(9k2+1)
(3k2+1)2
=-(
2
3k2+1
-1)2+4≤4
.                 (12分)

当且仅当

2
3k2+1
-1=0,即k=±
3
3
时等号成立.

由①、②可知:|AB|max=2.

∴当|AB|最大时,△AOB面积取最大值S=

1
2
×|AB|max×
3
2
=
3
2
.(14分)

选择题
名词解释