问题 解答题
已知椭圆
x2
9
+
y2
4
=1
内有一点P(2,1),过点P作直线交椭圆于A、B两点.
(1)若弦AB恰好被点P平分,求直线AB的方程;
(2)当原点O到直线AB的距离取最大值时,求△AOB的面积.
答案

(1).设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的斜率为k,

由A、B在椭圆上,得

x21
9
+
y21
4
=1     ①
x22
9
+
y22
4
=1    ②

又∵P(2,1)是AB的中点,∴

x1+x2=4
y1+y2=2

由①-②得 

(x1+x2)(x1-x2)
9
+
(y1+y2)(y1-y2)
4
=0,

∴k=

y1-y2
x1-x2
=-
8
9

∴直线AB的方程为y-1=-

8
9
(x-2),即  8x+9y-25=0;

(2).当原点O到直线AB的距离取最大值时 满足:OP⊥AB.

∵kOP=

1
2
,∴kAB=-2,

∴直线AB的方程为 y-1=-2(x-2),即  2x+y-5=0.

联立方程组 

2x+y-5=0
x2
9
+
y2
4
=1
得 40x2-180x+189=0,

设A(x1,y1),B(x2,y2),则 

x1+x2=
9
2
x1x2=
189
40

∴|AB|=

1+k2
(x1+x2)2-4x1x2
=
3
2
3

∴S△AOB=

1
2
|OP||AB|=
3
4
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