Question

已知椭圆M：x2/a2+y2/b2=1的离心率为1/2,一个焦点到相应的准线的距离为3,圆N的方程

已知椭圆M：x2/a2+y2/b2=1的离心率为1/2,一个焦点到相应的准线的距离为3,圆N的方程为(x-c)2+y2=a2+c2，直线l：y=kx+m（k＞0）与椭圆M和圆N只有均只有一个公共点，分别设A，B
（）求椭圆方程和直线方程
（2）试在圆N上求一点P，使PB/PA=2根号2

Answer 1

依题意知e=c/a=√6/3 且b^2+c^2=(√3)^2=a^2
联立解得a^2=3 c^2=2 ∴b^2=1
即椭圆方程为x^2/3+y^2=1
设直线l：y=kx+b
由于：坐标原点O到直线l的距离d为√3/2
则由点到直线距离公式,得：
d=√3/2=|b|/√[k^2+1]
则：b^2=(3/4)(k^2+1)
由于：直线l与椭圆C交与A,B两点
则设A(x1,y1)B(x2,y2)
则由直线和椭圆相交弦长公式,得：
|AB|
=√[k^2+1]*|x1-x2|
=√[k^2+1]*√[(x1+x2)^2-4x1x2]
由于：
椭圆C:x^2/3+y^2=1
直线l:y=kx+b
则联立可得：
x^2/3+(kx+b)^2=1
[(1+3k^2)/3]x^2+2kbx+b^2-1=0
由于：A,B为其交点,
则x1,x2为方程的两根
则由韦达定理,得：
x1+x2=-6kb/(1+3k^2)
x1x2=(9k^2-3)/(12k^2+4)
则：
|AB|=√[k^2+1]*√[(x1+x2)^2-4x1x2] 化简整理得
=√{3+4/(3k^2+1)-4/[(3k^2+1)^2]}
设：t=1/(3k^2+1) (t属于(0,1])
|AB|=√[3+4t-4t^2]
=√[-4(t-1/2)^2+4]
则当t=1/2时,|AB|取最大值=2
此时k=±√3/3
△AOB面积的最大值
=(1/2)|AB|最大值*d
=(1/2)*2*(√3/2)
=√3/2