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已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
过点(1,
2
2
)
e=
2
2
,P(x0,y0)是椭圆上任一点,O是坐标原点,△PAB椭圆C的内接三角形,且O是△PAB的重心.
(1)求a、b的值,并证明AB所在的直线方程为x0x+2y0y+1=0;
(2)探索△PAB的面积是否为定值,若是,求出该定值;若不是,求出它的最大值.
分析:(1)由椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
过点(1,
2
2
)
e=
2
2
,能求出a、b的值.设线段AB的中点为M,A(x1,y1),B(x2,y2),由O是△PAB的重心,能证明直线AB的方程为x0x+2y0y+1=0.
(2)由
x2
2
+y2=1
x0x+2y0y+1=0
,得2x2+2x0x+1-4y02=0,由此能求出|AB|=
1+
x02
4y02
|x1-x2|=
6
x02+4y02
2
,由此能推导出△PAB的面积为定值
3
6
4
解答:解:(1)∵椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
过点(1,
2
2
)
e=
2
2

1
a2
+
1
2
b2
=1
c
a
=
2
2
,解得
a2=2
b2=1
,∴
a=
2
b=1
,…(2分)
设线段AB的中点为M,A(x1,y1),B(x2,y2),
∵O是△PAB的重心,∴
PO
=2
OM
xM=-
x0
2
yM=-
y0
2

∴直线AB的方程为y+
y0
2
=-
x0
2y0
(x+
x0
2
),
又∵
x02
2
+y02=1

∴直线AB的方程转化为x0x+2y0y+1=0,
且当直线AB的斜率不存在时,x0=-
2
,y0=0,
直线AB的方程为x=
2
2
,也符合方程x0x+2y0y+1=0.…(6分)
(2)由
x2
2
+y2=1
x0x+2y0y+1=0
,得2x2+2x0x+1-4y02=0
∴x1+x2=-x0x1x2=
1-4y02
2

∴|x1-x2|=
x02+8y02-2
=
6
|y0|,
|AB|=
1+
x02
4y02
|x1-x2|=
6
x02+4y02
2

P(x0,y0)到x0x+2y0y+1=0的距离d=
|x02+2y02+1|
x02+4y02
=
3
x02+4y02

∴S△PAB=
1
2
•|AB|•d
=
1
2
6
x02+4y02
2
3
x02+4y02
=
3
6
4

∴△PAB的面积为定值
3
6
4
…(12分)
点评:本题考查直线方程的求法,考查三角形面积的求法.综合性强,难度大,具有一定的探索性,对数学思想的要求较高.解题时要认真审题,仔细解答,注意直线与圆锥曲线位置关系的综合应用.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率为
1
2
,且经过点P(1,
3
2
)

(1)求椭圆C的方程;
(2)设F是椭圆C的左焦,判断以PF为直径的圆与以椭圆长轴为直径的圆的位置关系,并说明理由.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的短轴长为2
3
,右焦点F与抛物线y2=4x的焦点重合,O为坐标原点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设A、B是椭圆C上的不同两点,点D(-4,0),且满足
DA
DB
,若λ∈[
3
8
1
2
],求直线AB的斜率的取值范围.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)经过点A(1,
3
2
),且离心率e=
3
2

(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点B(-1,0)能否作出直线l,使l与椭圆C交于M、N两点,且以MN为直径的圆经过坐标原点O.若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2012•房山区二模)已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的长轴长是4,离心率为
1
2

(Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)设过点P(0,-2)的直线l交椭圆于M,N两点,且M,N不与椭圆的顶点重合,若以MN为直径的圆过椭圆C的右顶点A,求直线l的方程.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的短轴长为2,离心率为
2
2
,设过右焦点的直线l与椭圆C交于不同的两点A,B,过A,B作直线x=2的垂线AP,BQ,垂足分别为P,Q.记λ=
AP+BQ
PQ
,若直线l的斜率k≥
3
,则λ的取值范围为
 

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