已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)短轴的两个顶点与右焦点的连线构成等边三角形,直线3x+4y+6=0与以椭圆
已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)短轴的两个顶点与右焦点的连线构成等边三角形,直线3x+4y+6=0与以椭圆C的上顶点为圆心,以椭圆C的长半轴长为半径的圆相...
已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)短轴的两个顶点与右焦点的连线构成等边三角形,直线3x+4y+6=0与以椭圆C的上顶点为圆心,以椭圆C的长半轴长为半径的圆相切.(1)求椭圆C的方程;(2)椭圆C与x轴负半轴交于点A,过点A的直线AM、AN分别与椭圆C交于M、N两点,kAM、kAN分别为直线AM、AN的斜率,kAM?kAN=-34,求证:直线MN过定点,并求出该定点坐标;(3)在(2)的条件下,求△AMN面积的最大值.
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2个回答
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解答:(1)解:由于短轴的顶点与右焦点的距离为a,
则由短轴的两个顶点与右焦点的连线构成等边三角形,则a=2b,
又直线3x+4y+6=0与以椭圆C的上顶点为圆心,以椭圆C的长半轴长为半径的圆相切,
则d=
=a,即有5a=4b+6,
解得,a=2,b=1.
则椭圆方程为:
+y2=1;
(2)证明:设直线MN的方程为y=kx+t,M、N坐标分别为M(x1,y1)、N(x2,y2),
由
?(1+4k2)x2+8ktx+4t2-4=0.
判别式为64k2t2-4(1+4k2)(4t2-4)>0,
∴x1+x2=-
,x1x2=
,
∵kAM=
,kAN=
,
∴kAM?kAN=
=
=-
,
将韦达定理代入,并整理得
=-
,化简得,t2-3kt+2k2=0,
即有t=k或t=2k,则直线MN的方程为y=k(x+1)或y=k(x+2),
由于A(-2,0),则直线MN恒过定点Q(-1,0);
(3)解:△AMN面积为S=
|AQ|?|y1-y2|,
设直线MN:x=my-1,联立椭圆方程,得到(4+m2)y2-2my-3=0,
则y1+y2=
,y1y2=
,
则S=
=
=
=
令
=u(u≥
),则u+
在[
则由短轴的两个顶点与右焦点的连线构成等边三角形,则a=2b,
又直线3x+4y+6=0与以椭圆C的上顶点为圆心,以椭圆C的长半轴长为半径的圆相切,
则d=
|0+4b+6| | ||
|
解得,a=2,b=1.
则椭圆方程为:
x2 |
4 |
(2)证明:设直线MN的方程为y=kx+t,M、N坐标分别为M(x1,y1)、N(x2,y2),
由
|
判别式为64k2t2-4(1+4k2)(4t2-4)>0,
∴x1+x2=-
8kt |
1+4k2 |
4t2?4 |
1+4k2 |
∵kAM=
y1 |
x1+2 |
y2 |
x2+2 |
∴kAM?kAN=
(kx1+t)(kx2+t) |
(x1+2)(x2+2) |
k2x1x2+kt(x1+x2)+t2 |
x1x2+2(x1+x2)+4 |
3 |
4 |
将韦达定理代入,并整理得
t2?4k2 |
4t2?16kt+16k2 |
3 |
4 |
即有t=k或t=2k,则直线MN的方程为y=k(x+1)或y=k(x+2),
由于A(-2,0),则直线MN恒过定点Q(-1,0);
(3)解:△AMN面积为S=
1 |
2 |
设直线MN:x=my-1,联立椭圆方程,得到(4+m2)y2-2my-3=0,
则y1+y2=
2m |
4+m2 |
?3 |
4+m2 |
则S=
1 |
2 |
(y1+y2)2?4y1y2 |
1 |
2 |
(
|
2
| ||
4+m2 |
2 | ||||||
|
令
3+m2 |
3 |
1 |
u |
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