内容正文:
椭圆复习讲义-高考数学一轮复习专题
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高频考点梳理
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椭圆的定义
1.椭圆的第一定义
平面内与两个定点F1、F2的距离的和等于常数2a(2a>|F1F2|)的动点P的轨迹叫做椭圆,其中,这两个定点F1、F2叫做椭圆的焦点,两焦点之间的距离|F1F2|叫做焦距.
2.椭圆的第二定义
平面内到一个定点的距离和到一条定直线的距离之比是常数e=(0<e<1,其中a是半长轴,c是半焦距)的点的轨迹叫做椭圆,定点是椭圆的焦点,定直线叫椭圆的准线,常数e叫椭圆的离心率.
3.注意要点
椭圆第一定义中,椭圆动点P满足{P||PF1|+|PF2|=2a}.
(1)当2a>|F1F2|时,动点P的轨迹是椭圆;
(2)当2a=|F1F2|时,动点P的轨迹是线段F1F2;
(3)当2a<|F1F2|时,动点P没有运动轨迹.
椭圆的标准方程
椭圆标准方程的两种形式:
(1)(a>b>0),焦点在x轴上,焦点坐标为F(±c,0),焦距|F1F2|=2c;
(2)(a>b>0),焦点在y轴上,焦点坐标为F(0,±c),焦距|F1F2|=2c.
两种形式相同点:形状、大小相同;都有a>b>0;a2=b2+c2
两种形式不同点:位置不同;焦点坐标不同.
标准方程
(a>b>0)
中心在原点,焦点在x轴上
(a>b>0)
中心在原点,焦点在y轴上
图形
顶点
A(a,0),A′(﹣a,0)
B(0,b),B′(0,﹣b)
A(b,0),A′(﹣b,0)
B(0,a),B′(0,﹣a)
对称轴
x轴、y轴,长轴长2a,短轴长2b
焦点在长轴长上
x轴、y轴,长轴长2a,短轴长2b
焦点在长轴长上
焦点
F1(﹣c,0),F2(c,0)
F1(0,﹣c),F2(0,c)
焦距
|F1F2|=2c(c>0)
c2=a2﹣b2
|F1F2|=2c(c>0)
c2=a2﹣b2
离心率
e=(0<e<1)
e=(0<e<1)
准线
x=±
y=±
椭圆的几何特征
1.椭圆的范围
2.椭圆的对称性
3.椭圆的顶点
顶点:椭圆与对称轴的交点叫做椭圆的顶点.
顶点坐标(如上图):A1(﹣a,0),A2(a,0),B1(0,﹣b),B2(0,b)
其中,线段A1A2,B1B2分别为椭圆的长轴和短轴,它们的长分别等于2a和2b,a和b分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长.
4.椭圆的离心率
①离心率:椭圆的焦距与长轴长的比叫做椭圆的离心率,用e表示,即:e=,且0<e<1.
②离心率的意义:刻画椭圆的扁平程度,如下面两个椭圆的扁平程度不一样:
e越大越接近1,椭圆越扁平,相反,e越小越接近0,椭圆越圆.当且仅当a=b时,c=0,椭圆变为圆,方程为x2+y2=a2.
5.椭圆中的关系:a2=b2+c2.
求椭圆的离心率
椭圆的离心率e由公式计算,其中.
直线与椭圆的综合
直线与椭圆的位置判断:将直线方程与椭圆方程联立,消去x(或y)的一元二次方程,则:
直线与椭圆相交⇔Δ>0;
直线与椭圆相切⇔Δ=0;
直线与椭圆相离⇔Δ<0;
【解题方法点拨】
(1)直线与椭圆位置关系的判断方法
①联立方程,借助一元二次方程的判别式来判断;
②借助直线和椭圆的几何性质来判断.
根据直线系方程抓住直线恒过定点的特征,将问题转化为点和椭圆的位置关系,也是解决此类问题的难点所在.
(2)弦长的求法
设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),
则|AB|==(k为直线斜率)
注意:利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式.
(3)中点弦、弦中点常见问题
①过定点被定点平分的弦所在直线的方程;
②平行弦中点的轨迹;
③过定点的弦的中点的轨迹.
解决有关弦及弦中点问题常用方法是“韦达定理”和“点差法”,这两种方法的前提都必须保证直线和椭圆有两个不同的公共点.
(4)椭圆切线问题
①直线与椭圆相切,有且仅有一个公共点;
②过椭圆外一点可以作两条直线与椭圆相切;
③过椭圆上一点只能作一条切线.
(5)最值与范围问题的解决思路
①构造关于所求量的函数,通过求函数的值域来获得问题的解;
②构造关于所求量的不等式,通过解不等式来获得问题的解.
在解题过程中,一定要深刻挖掘题目中的隐含条件,如判别式大于零等可利用条件.
椭圆的弦及弦长
椭圆的弦是连接椭圆上两点的线段,弦长可以用椭圆的参数和弦的方程计算.
【解题方法点拨】
1.计算弦长:利用椭圆的参数和弦的方程计算弦长.
2.联立方程,通过二次方程根与系数关系,求得弦长.
椭圆的焦点弦及焦半径
焦点弦是通过椭圆的焦点并且与椭圆交于两点的弦.焦半径是焦点到椭圆上某点的距离.
【解题方法点拨】
1.计算焦点弦长度:焦点弦的长度与焦点到弦中点的距离有关.
2.应用焦半径公式:利用焦点和椭圆的标准方程计算焦半径.声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/9/11 23:13:56;用户:老师;邮箱:19375191752;学号:56382668
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清易错
)
易错例题1.已知椭圆的焦点是F1,F2,且|F1F2|=2,离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若椭圆C与直线y=x+m交于M,N两点,且,求实数m的值.
【解答】解:(1)因为|F1F2|=2c=2,
所以c=1,
因为椭圆的离心率e=,
解得a=2,
则b2=a2﹣c2=4﹣1=3,
故椭圆C的方程为;
(2)联立,消去y并整理得7x2+8mx+4m2﹣12=0,
此时Δ=64m2﹣28(4m2﹣12)>0,
解得,
不妨设M(x1,y1),N(x2,y2),
由韦达定理得,
则
=,
因为,
所以,
解得m=±2,满足,
故实数m的值为±2.
易错例题2.已知椭圆的离心率为C的上顶点,D为椭圆C上任意一点,且满足|PD|的最大值为4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知.过点T的直线l(斜率存在且不为1)与椭圆C交于A,B两点.证明:MT平分∠AMB.
【解答】解:(1)由题知b=2,又,
得到,解得a2≥8,
设D(x0,y0),则,又因为,
所以,
又y0∈[﹣2,2],对称轴为,又a2≥8,所以,又,
所以,整理得到a4﹣16a2+64=0,解得a2=8,
所以椭圆方程为.
(2)设直线l:y﹣1=k(x+2)(k≠1),A(x1,y1),B(x2,y2),
联立y﹣1=k(x+2)(k≠1)和,消y得到(1+2k2)x2+(8k2+4k)x+8k2+8k﹣6=0,
由韦达定理得到,
设直线MB的倾斜角为α,直线MA的倾斜角为β,又因为,所以直线MT的倾斜角为,
则有,,
得到,
所以要证MT平分∠AMB,即证,也即证明,
即证kMB•kMA=tanαtanβ=1,
又
=
=
=,
所以MT平分∠AMB.
(
精选好题
)
一.选择题(共8小题)
1.已知椭圆的右焦点为F,则E上满足的P点有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.已知椭圆,则“a=3”是“椭圆C的离心率为”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
3.已知F为椭圆E:的右焦点,直线mx﹣y+m=0与椭圆交于点A,B,则△AFB的周长为( )
A.4 B. C.8 D.
4.已知椭圆的焦点在y轴上,若焦距为4,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5.已知椭圆C的焦点为F1(﹣1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为( )
A.=1 B.
C. D.
6.已知F1、F2是椭圆的两个焦点,满足MF1⊥MF2的点M总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.已知椭圆方程为=1(a>0,b>0),其右焦点为F(4,0),过点F的直线交椭圆与A,B两点.若AB的中点坐标为(1,﹣1),则椭圆的方程为( )
A.=1 B.=1
C.+=1 D.=1
8.已知F(1,0)为椭圆的焦点,P为椭圆上一动点,A(1,1),则|PA|+|PF|的最大值为( )
A. B.6 C. D.
二.多选题(共3小题)
(多选)9.已知椭圆C:x2+4y2=16的左、右焦点分别为F1,F2,P是C上的任意一点,则( )
A.C的离心率为
B.|PF1|+|PF2|=8
C.|PF1|的最大值为
D.使∠F1PF2为直角的点P有4个
(多选)10.已知椭圆C:+y2=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P(x0,y0)是椭圆C上异于左、右顶点的一点,则下列说法正确的是( )
A.△PF1F2的周长为
B.△PF1F2的面积的最大值为2
C.若A(1,0),则|PA|的最小值为
D.的最小值为
(多选)11.已知直线l:y=kx(k≠0)交椭圆于A,B两点,F1,F2为椭圆的左、右焦点,M,N为椭圆的左、右顶点,在椭圆上与F2关于直线l的对称点为Q,则( )
A.若k=1,则椭圆的离心率为
B.若,则椭圆的离心率为
C.l∥F1Q
D.若直线BQ平行于x轴,则
三.填空题(共3小题)
12.方程表示焦点在x轴上的椭圆,则x的取值范围是 .
13.已知椭圆的左、右焦点分别为F1、F2.若P为椭圆上一点,且|PF1|•|PF2|=14,则△F1PF2的面积为 .
14.如图,已知椭圆C:的左、右焦点分别为F1,F2,过椭圆左焦点F1的直线与椭圆C相交于P,Q两点,|QF2|=2|PF2|,cos∠PF2Q=,则椭圆C的离心率为 .
四.解答题(共5小题)
15.如图所示,M、D分别为椭圆的左、右顶点,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过M点作两条互相垂直的直线MA,MB与椭圆交于A,B两点,求△DAB面积的最大值.
16.已知椭圆C的两个焦点分别为,且椭圆C过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点作直线l交椭圆于M,N两点,Q是弦MN的中点,求直线l的方程.
17.已知椭圆C1:=1(a>b>0)经过点,且其右焦点F为(1,0),过点F且与坐标轴不垂直的直线与椭圆交于P,Q两点.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)设O为坐标原点,线段OF上是否存在点N(n,0),使得?若存在,求出n的取值范围;若不存在,说明理由;
(3)过点P0(4,0)且不垂直于x轴的直线与椭圆交于A,B两点,点B关于x轴的对称点为E,试证明:直线AE过定点.
18.已知椭圆C的方程为,其离心率为,F1,F2为椭圆的左右焦点,过F1作一条不平行于坐标轴的直线交椭圆于A,B两点,△ABF2的周长为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过B作x轴的垂线交椭圆于点D.
①试讨论直线AD是否恒过定点,若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由.
②求△AOD面积的最大值.
19.已知椭圆C:的离心率为,左、右顶点分别为A、B,过点的直线与椭圆相交于不同的两点P、Q(异于A、B),且.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线AP、QB的斜率分别为k1、k2,且k1=λk2,求λ的值;
(3)设△PQB和△PQA的面积分别为S1、S2,求|S1﹣S2|的最大值.
椭圆复习讲义-高考数学一轮复习专题
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.已知椭圆的右焦点为F,则E上满足的P点有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:椭圆的右焦点为F(1,0),
设P(x,y),由,得(x﹣1)2+y2=3,
由,消去y得x2﹣8x+4=0,
而﹣2≤x≤2,解得,
当时,对应的y值有2个,所以E上满足的P点有2个.
故选:B.
2.已知椭圆,则“a=3”是“椭圆C的离心率为”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【解答】解:由椭圆C的方程可得,
①当a>1时,可得,此时椭圆的离心率为,
由可得,,解得a=3,
当0<a<1时,可得,此时椭圆的离心率为,
由可得,,解得;
②当a=3时,则椭圆C的方程为,则此时,
此时椭圆C的离心率为,
综上得,a=3是椭圆C的离心率为的充分不必要条件.
故选:A.
3.已知F为椭圆E:的右焦点,直线mx﹣y+m=0与椭圆交于点A,B,则△AFB的周长为( )
A.4 B. C.8 D.
【解答】解:∵直线mx﹣y+m=0恒过的定点F1(﹣1,0)为椭圆E的左焦点,
由椭圆的定义知△AFB的周长为|AF|+|AB|+|BF|=|AF|+|AF1|+|BF1|+|BF|=2a+2a=4a=8.
故选:C.
4.已知椭圆的焦点在y轴上,若焦距为4,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【解答】解:由题得t﹣4>10﹣t>0,可得7<t<10,
因为焦距为4,所以t﹣4﹣(10﹣t)=4,解得t=9,
所以椭圆的离心率为=.
故选:B.
5.已知椭圆C的焦点为F1(﹣1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为( )
A.=1 B.
C. D.
【解答】解:法一:由已知可设|F2B|=n,则|AF2|=2n,|BF1|=|AB|=3n,由椭圆的定义有2a=|BF1|+|BF2|=4n,
∴|AF1|=2a﹣|AF2|=2n.
在△AF1F2和△BF1F2中,由余弦定理得,
又∠AF2F1,∠BF2F1互补,∴cos∠AF2F1+cos∠BF2F1=0,两式消去cos∠AF2F1,cos∠BF2F1,
得3n2+6=11n2,解得.
∴,
∴所求椭圆方程为,
故选:B.
法二:如图,由已知可设|F2B|=n,则|AF2|=2n,|BF1|=|AB|=3n,
由椭圆的定义有2a=|BF1|+|BF2|=4n,∴|AF1|=2a﹣|AF2|=2n.
在△AF1B中,由余弦定理推论得.
在△AF1F2中,由余弦定理得,解得.
∴,
∴所求椭圆方程为,
故选:B.
6.已知F1、F2是椭圆的两个焦点,满足MF1⊥MF2的点M总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解答】解:因为MF1⊥MF2,故M在F1F2为直径的圆上,即x2+y2=c2,
圆在椭圆内部,故c<b,,
故.
故选:B.
7.已知椭圆方程为=1(a>0,b>0),其右焦点为F(4,0),过点F的直线交椭圆与A,B两点.若AB的中点坐标为(1,﹣1),则椭圆的方程为( )
A.=1 B.=1
C.+=1 D.=1
【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),代入椭圆的方程可得,.
两式相减可得:+=0.
由x1+x2=2,y1+y2=﹣2,==,代入上式可得:
=0,化为a2=3b2.
又c=4,c2=a2﹣b2,联立解得a2=24,b2=8.
∴椭圆的方程为:+=1.
故选:C.
8.已知F(1,0)为椭圆的焦点,P为椭圆上一动点,A(1,1),则|PA|+|PF|的最大值为( )
A. B.6 C. D.
【解答】解:由于椭圆的焦点为F(1,0),所以c=1且焦点在x轴上,则9>m>0,
且,m=8,所以椭圆方程为,
所以,设左焦点为F1,
根据椭圆的定义得,
当P是AF1的延长线与椭圆的交点时等号成立,
所以|PA|+|PF|的最大值为.
故选:A.
二.多选题(共3小题)
(多选)9.已知椭圆C:x2+4y2=16的左、右焦点分别为F1,F2,P是C上的任意一点,则( )
A.C的离心率为
B.|PF1|+|PF2|=8
C.|PF1|的最大值为
D.使∠F1PF2为直角的点P有4个
【解答】解:由原方程可得椭圆标准方程为,
∴,∴,故A错误;
由椭圆定义可知|PF1|+|PF2|=2a=8,故B正确;
由椭圆的性质知,故C正确;
易知以线段F1F2为直径的圆(因为b<c<a)与C有4个交点,故满足∠F1PF2为直角的点P有4个,故D正确.
故选:BCD.
(多选)10.已知椭圆C:+y2=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P(x0,y0)是椭圆C上异于左、右顶点的一点,则下列说法正确的是( )
A.△PF1F2的周长为
B.△PF1F2的面积的最大值为2
C.若A(1,0),则|PA|的最小值为
D.的最小值为
【解答】解:A.△PF1F2 的周长l=|PF1|+|PF2|+|F1F2|=2+4,故A正确;
B.∵点P(x0,y0)是椭圆C上异于左、右顶点的一点,∴0<|y|≤1,∴△PF1F2 的面积=|F1F2||y|=2|y|≤2,故B正确;
C.|PA|===,∴|PA|min=,故C错误;
D.当直线y=k(x+4)与椭圆C相切时,联立,
化为( 1+5k2)x2+40k2x+80k2﹣5=0,
∴Δ=(40k2)2﹣4(5k2+1)(80k2﹣5)=0,解得 ,
∴ 的最小值为 ,故D正确.
故选:ABD.
(多选)11.已知直线l:y=kx(k≠0)交椭圆于A,B两点,F1,F2为椭圆的左、右焦点,M,N为椭圆的左、右顶点,在椭圆上与F2关于直线l的对称点为Q,则( )
A.若k=1,则椭圆的离心率为
B.若,则椭圆的离心率为
C.l∥F1Q
D.若直线BQ平行于x轴,则
【解答】解:如图,直线l与QF2交于G,
对于A,若k=1,则Q(0,c),所以b=c,
所以,故A正确;
对于B,设A(x0,y0),则B(﹣x0,﹣y0),且即,
所以,
所以,故B错误;
对于C,由题意可知OG是中位线,故l∥F1Q,故C正确;
对于D,设点B(x0,y0),则直线,
因为直线BQ平行于x轴,所以点Q(﹣x0,y0),FQ的中点,
所以由点G在直线l上且得,
解得,即,
因此,故D正确.
故选:ACD.
三.填空题(共3小题)
12.方程表示焦点在x轴上的椭圆,则x的取值范围是 (1,2) .
【解答】解:方程表示焦点在x轴上的椭圆,
则,
即1<m<2.
故答案为:(1,2).
13.已知椭圆的左、右焦点分别为F1、F2.若P为椭圆上一点,且|PF1|•|PF2|=14,则△F1PF2的面积为 7 .
【解答】解:∵椭圆,
∴a=4,b=,c==3,
∴|PF1|+|PF2|=2a=8,|F1F2|=2c=6,
∴cos∠F1PF2====0,
可得∠F1PF2=,
∴sin∠F1PF2=1.
故△F1PF2的面积为:×|PF1|•|PF2|=14=7.
故答案为:7.
14.如图,已知椭圆C:的左、右焦点分别为F1,F2,过椭圆左焦点F1的直线与椭圆C相交于P,Q两点,|QF2|=2|PF2|,cos∠PF2Q=,则椭圆C的离心率为 .
【解答】解:设|PF2|=m,由椭圆的定义及题意可得|PF1|=2a﹣m,|QF2|=2m,
|QF1|=2a﹣2m,|PQ|=|QF1|+|PF1|=4a﹣3m,
在△PQF2中,cos∠PF2Q=,
由余弦定理可得:cos∠PF2Q==,
解得m=a,
|PF1|=,|PF2|=,
所以|PQ|=,|QF2|=,则∠QPF2=∠PF2Q,
可得cos∠QPF2=cos∠PF2Q=,
在△PF1F2中,由余弦定理可得:cos∠F1PF2==,
整理可得:2a2=5c2,可得e==.
故答案为:.
四.解答题(共7小题)
15.如图所示,M、D分别为椭圆的左、右顶点,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过M点作两条互相垂直的直线MA,MB与椭圆交于A,B两点,求△DAB面积的最大值.
【解答】解:(1)由已知可得:,解得:a=2,,
∴椭圆的方程为:.
(2)∵M(﹣2,0),
设AB的直线方程为:x=ty+m,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立方程:,
整理得:(t2+4)y2+2mty+m2﹣4=0,
∴,,
∵,
∴(x1+2)(x2+2)+y1y2=0⇒x1x2+2(x1+x2)+4+y1y2=0,
(ty1+m)(ty2+m)+2(ty1+ty2+2m)+4+y1y2=0,
即,,
则(t2+1)(m2﹣4)﹣2m2t2﹣4mt2+(m2+4m+4)(t2+4)=0,
则(t2m2﹣4t2+m2﹣4)﹣2m2t2﹣4mt2+m2t2+4m2+4mt2+16m+4t2+16=0,
整理得5m2+16m+12=0,解得或m=﹣2(舍去),
∴,
∴,
∴,
令,
则,
由对勾函数单调性知,,
所以,当且仅当u=8时,即t=0时等号成立,
此时S△DAB最大值为.
16.已知椭圆C的两个焦点分别为,且椭圆C过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点作直线l交椭圆于M,N两点,Q是弦MN的中点,求直线l的方程.
【解答】解:(1)椭圆C的两个焦点分别为,
设椭圆C的标准方程为,且,
则a2=b2+c2=b2+3①,
又椭圆C过点,所以②,
联立①②,解得a2=4,b2=1,
所以椭圆C的标准方程为.
(2)由题意可知直线l的斜率存在,且直线l过点,
设直线l的方程为,即,
设M(x1,y1),N(x2,y2),
则,消去y得,
,
所以,
又是弦MN的中点,所以,解得k=﹣2,
故直线l的方程为2x+y﹣2=0.
17.已知椭圆C1:=1(a>b>0)经过点,且其右焦点F为(1,0),过点F且与坐标轴不垂直的直线与椭圆交于P,Q两点.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)设O为坐标原点,线段OF上是否存在点N(n,0),使得?若存在,求出n的取值范围;若不存在,说明理由;
(3)过点P0(4,0)且不垂直于x轴的直线与椭圆交于A,B两点,点B关于x轴的对称点为E,试证明:直线AE过定点.
【解答】解:(1)因为椭圆C1右焦点为(1,0),且经过点,
所以,
解得,
则椭圆C1的方程为;
(2)不妨设直线PQ的方程为y=k(x﹣1),k≠0,
联立,消去y并整理得(3+4k2)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0,
此时Δ=(﹣8k2)2﹣4(3+4k2)(4k2﹣12)>0恒成立,
不妨设P(x1,y1),Q(x2,y2),线段PQ的中点为R(x0,y0),
易得,
此时,
因为,
所以,
此时直线NR为直线PQ的垂直平分线,直线NR的方程为,
令y=0,
解得,
即N点的横坐标为,
因为k2∈(0,+∞),
所以,
可得,
故线段OF上存在点N(n,0),使得,其中;
(3)证明:不妨设直线AB的方程为y=k(x﹣4),k≠0,
联立,消去y并整理得(3+4k2)x2﹣32k2x+64k2﹣12=0,
因为过点P0(4,0)且不垂直于x轴的直线与椭圆交于A,B两点,
所以Δ=(﹣32k2)2﹣4(3+4k2)(64k2﹣12)>0,
解得,
不妨设A(x3,y3),B(x4,y4),E(x4,﹣y4),
由韦达定理得,,
此时直线AE的方程为,
令y=0,
解得=
=,
因为当直线AB斜率为0时,直线AE也过点(1,0).
所以直线AE过定点(1,0).
18.已知椭圆C的方程为,其离心率为,F1,F2为椭圆的左右焦点,过F1作一条不平行于坐标轴的直线交椭圆于A,B两点,△ABF2的周长为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过B作x轴的垂线交椭圆于点D.
①试讨论直线AD是否恒过定点,若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由.
②求△AOD面积的最大值.
【解答】解:(1)由题△ABF2的周长,可得,
又,则c=2,b2=a2﹣c2=8,故椭圆的方程为.
(2)①由题,设直线AD为x=ty+m且t≠0,A(x1,y1),D(x2,y2),B(x2,﹣y2),
联立方程可得:,化简可得:(2t2+3)y2+4mty+2m2﹣24=0.
Δ=16m2t2﹣8(2t2+3)(m2﹣12)=24(8t2﹣m2+12)>0,
∴,,
∵A,B,F1共线,则有,化简可得2ty1y2+(m+2)(y1+y2)=0,
即,化简可得mt+6t=0恒成立.
∴m=﹣6,即直线AD的方程为x=ty﹣6恒过定点(﹣6,0).
②设直线AD恒过定点记为M(﹣6,0),
由上Δ=24(8t2﹣m2+12)=24×8(t2﹣3)>0,可得t2>3,
∴,•
=,
令,则,
当且仅当,即时,取等号.
∴△AOD面积的最大值为.
19.已知椭圆C:的离心率为,左、右顶点分别为A、B,过点的直线与椭圆相交于不同的两点P、Q(异于A、B),且.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线AP、QB的斜率分别为k1、k2,且k1=λk2,求λ的值;
(3)设△PQB和△PQA的面积分别为S1、S2,求|S1﹣S2|的最大值.
【解答】解:(1)因为A(﹣a,0),B(a,0),所以,
由可得,解得a=2,
因为离心率为,则,又a2=b2+c2,则b2=1,
所以椭圆C的方程为:;
(2)由题可知:点在椭圆内,直线PQ与椭圆必相交,
且直线PQ的斜率可以不存在,但不为0,
设直线PQ的方程为,设点P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立方程,消去x可得,
则Δ=t2+15(t2+4)>0,
由根与系数的关系可得:,则,
所以
=,
即,所以λ=;
(3)由(2)可知:,
所以
====,
因为t2≥0,则,
因为函数在上单调递增,
故,
所以,当且仅当t=0时,等号成立,
因此,|S1﹣S2|的最大值为.
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