已知椭圆3x^2+4y^2=12 且过左焦点F1的直线与椭圆有AB两点且S△AF2B的面积为 12√2/7求直线L的方程
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改写椭圆方程,得:x^2/4+y^2/3=1。
∴c=√(4-3)=1,∴椭圆的左右焦点分别是F1(-1,0)、F2(1,0)。
∴|F1F2|=2。
令直线 l 的斜率为k,则AB的方程是y=k(x+1)=kx+k。
∴可设A、B的坐标分别是(m,km+k)、(n,kn+k)。
联立:x^2/4+y^2/3=1、y=kx+k,消去y,得:x^2/4+(kx+k)^2/3=1,
∴3x^2+4k^2(x+1)^2=12,∴3x^2+4k^2x^2+8k^2x+4k^2-12=0,
∴(3+4k^2)x^2+8k^2x+4k^2-12=0。
显然,m、n是方程(3+4k^2)x^2+8k^2x+4k^2-12=0的两根,∴由韦达定理,有:
m+n=-8k^2/(3+4k^2)、mn=(4k^2-12)/(3+4k^2)。
不失一般性,令A在x轴的上方,则B在x轴的下方,得:km+k>0、kn+k<0。
∴△AF2B的面积=△AF1F2的面积+△BF1F2的面积=12√2/7,
∴(1/2)|F1F2||km+k|+(1/2)|F1F2||kn+k|=12√2/7,
∴|km+k|+|kn+k|=12√2/7,
∴km+k-(kn+k)=12√2/7,
∴k(m-n)=12√2/7,
∴k√[(m+n)^2-4mn]^2=12√2/7,
∴k^2[(m+n)^2-4mn]^2=144×2/49,
∴k^2{[-8k^2/(3+4k^2)]^2-4(4k^2-12)/(3+4k^2)}=144×2/49,
∴49k^2[64k^4-4(4k^2-12)(3+4k^2)]=144×2(3+4k^2)^2,
∴49k^2[16k^4-(4k^2-12)(3+4k^2)]=72(3+4k^2)^2,
∴49k^2(16k^4-12k^2-16k^4+36+48k^2)=72(3+4k^2)^2,
∴49k^2(36+36k^2)=72(3+4k^2)^2,
∴49k^2(1+k^2)=2(3+4k^2)^2,
∴49k^2+49k^4=2(9+24k^2+16k^4),
∴17k^4+k^2-18=0,
∴(17k^2+18)(k^2-1)=0,
∴k^2=1,∴k=1或k=-1。
由k=1,得 l 的方程是y=x+1,即:x-y+1=0。
由k=-1,得 l 的方程是y=-x-1,即:x+y+1=0。
∴满足条件的直线 l 的方程有两个,分别是:①x-y+1=0;②x+y+1=0。
∴c=√(4-3)=1,∴椭圆的左右焦点分别是F1(-1,0)、F2(1,0)。
∴|F1F2|=2。
令直线 l 的斜率为k,则AB的方程是y=k(x+1)=kx+k。
∴可设A、B的坐标分别是(m,km+k)、(n,kn+k)。
联立:x^2/4+y^2/3=1、y=kx+k,消去y,得:x^2/4+(kx+k)^2/3=1,
∴3x^2+4k^2(x+1)^2=12,∴3x^2+4k^2x^2+8k^2x+4k^2-12=0,
∴(3+4k^2)x^2+8k^2x+4k^2-12=0。
显然,m、n是方程(3+4k^2)x^2+8k^2x+4k^2-12=0的两根,∴由韦达定理,有:
m+n=-8k^2/(3+4k^2)、mn=(4k^2-12)/(3+4k^2)。
不失一般性,令A在x轴的上方,则B在x轴的下方,得:km+k>0、kn+k<0。
∴△AF2B的面积=△AF1F2的面积+△BF1F2的面积=12√2/7,
∴(1/2)|F1F2||km+k|+(1/2)|F1F2||kn+k|=12√2/7,
∴|km+k|+|kn+k|=12√2/7,
∴km+k-(kn+k)=12√2/7,
∴k(m-n)=12√2/7,
∴k√[(m+n)^2-4mn]^2=12√2/7,
∴k^2[(m+n)^2-4mn]^2=144×2/49,
∴k^2{[-8k^2/(3+4k^2)]^2-4(4k^2-12)/(3+4k^2)}=144×2/49,
∴49k^2[64k^4-4(4k^2-12)(3+4k^2)]=144×2(3+4k^2)^2,
∴49k^2[16k^4-(4k^2-12)(3+4k^2)]=72(3+4k^2)^2,
∴49k^2(16k^4-12k^2-16k^4+36+48k^2)=72(3+4k^2)^2,
∴49k^2(36+36k^2)=72(3+4k^2)^2,
∴49k^2(1+k^2)=2(3+4k^2)^2,
∴49k^2+49k^4=2(9+24k^2+16k^4),
∴17k^4+k^2-18=0,
∴(17k^2+18)(k^2-1)=0,
∴k^2=1,∴k=1或k=-1。
由k=1,得 l 的方程是y=x+1,即:x-y+1=0。
由k=-1,得 l 的方程是y=-x-1,即:x+y+1=0。
∴满足条件的直线 l 的方程有两个,分别是:①x-y+1=0;②x+y+1=0。
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