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直线与圆锥曲线的位置关系
专题一:面积问题
1、已知长轴为12,短轴长为6,焦点在轴上的椭圆,过它对的左焦点作倾斜解为的直线交椭圆于,两点,求弦的长.
解:利用直线与椭圆相交的弦长公式求解.
.
因为,,所以.
又因为焦点在轴上,
所以椭圆方程为,左焦点,从而直线方程为
.
由直线方程与椭圆方程联立得
.
设,为方程两根,
所以,,,
从而
2、已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为短轴一个端点到右焦点的距离为。
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为,求△AOB面积的最大值。
解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为,依题意
,所求椭圆方程为。
(Ⅱ)设,。
(1)当轴时,。
(2)当与轴不垂直时,
设直线的方程为。
由已知,得。
把代入椭圆方程,整理得,
,。
。
当且仅当,即时等号成立。当时,,
综上所述。
当最大时,面积取最大值。
3、如图,直线与椭圆交于A、B两点,记的面积为。
(Ⅰ)求在,的条件下,的最大值;
(Ⅱ)当时,求直线AB的方程。
解:(Ⅰ)解:设点A的坐标为,点的坐标为,
由,解得,
所以
当且仅当时,取到最在值1,
(Ⅱ)解:由
得
设到的距离为,则
又因为
所以代入②式并整理,得
解得,代入①式检验,。
故直线的方程是
。
4、已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,。
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)直线过点P(0,2)且与椭圆相交于A、B两点,当ΔAOB面积取得最大值时,求直线l的方程。
解:设椭圆方程为
(I)由已知得
所求椭圆方程为
(II)解法一:由题意知直线l的斜率存在,
设直线l的方程为,
由 消去y得关于x的方程:
由直线l与椭圆相交A、B两点,△,
解得,
又由韦达定理得
.
原点O到直线l的距离
解法1:对两边平方整理得:
(*)
,
整理得:
又,
.
从而的最大值为,
此时代入方程(*)得
所以,所求直线方程为: .
解法2:令,
则,
.
当且仅当即时,
此时.
所以,所求直线方程为 .
解法二:由题意知直线l的斜率存在且不为零.
设直线l的方程为,,
则直线l与x轴的交点
由解法一知:且
解法1:
下同解法一
解法2:
下同解法一
5、已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆的离心率为,为其焦点,一直线过点与椭圆相交于两点,且的最大面积为,求椭圆的方程。
解:由=得,所以椭圆方程设为
设直线,由 得:
设,则是方程的两个根
由韦达定理得 所以
=
当且仅当时,即轴时取等号
所以,所求椭圆方程为
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