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已知与抛物线x2=4y有相同的焦点的椭圆E:
y
2
 
a
2
 
+
x
2
 
b
2
 
=1(a>b>0)的上、下顶点分别为A(0,2)、B(0,-2),过(0,1)的直线与椭圆E交于M、N两点,与抛物线交于C、D两点,过C、D分别作抛物线的两切线l1、l2
(1)求椭圆E的方程并证明l1⊥l2
(2)求△AMN面积的最大值.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题,圆锥曲线的综合
专题:圆锥曲线中的最值与范围问题
分析:(1)由已知条件推导出a=2,c=1,由此能求椭圆的标准方程,设直线l:y=kx+1,联立方程组得x2-4kx-4=0,由此能求出椭圆E的方程并证明l1⊥l2
(2)设直线l:y=kx+1,与
x2
3
+
y2
4
=1
联立,得(3k2+4)x2+6kx-9=0,利用韦达定理和导数特物定性质,由此能求出△AMN面积的最大值.
解答: 解:(1)∵与抛物线x2=4y有相同的焦点的椭圆
E:
y
2
 
a
2
 
+
x
2
 
b
2
 
=1(a>b>0)
的上、下顶点分别为A(0,2)、B(0,-2),
∴a=2,c=1,∴b=
22-12
=
3

∴椭圆的标准方程为
x2
3
+
y2
4
=1

由题意知直线的斜率存在,设直线l:y=kx+1,
联立方程组
x2=4y
y=kx+1
,得x2-4kx-4=0,
设C(x1,y1),D(x2,y2),
kl1=
1
2
x1
kl2=
1
2
x2

kl1kl2=
1
4
x1x2
=
1
4
×(-4)
=-1,
∴l1⊥l2
(2)设直线l:y=kx+1,与
x2
3
+
y2
4
=1
联立并消去y,得:
(3k2+4)x2+6kx-9=0,
设M(x3,y3),N(x4,y4),则
x3+x4=-
6k
3k2+4
,x3x4=
-9
3k2+4

∴|x3-x4|=
12
k2+1
3k2+4

△AMN的面积为
1
2
|x3-x4|=
6
k2+1
3k2+4

k2+1
=t
,t≥1,
则S(t)=
6t
3t2+1
=
6
3t+
1
t
,t≥1,
记f(t)=3t+
1
t
,则f(t)=
3t2-1
t2

当t≥1时,f′(t)>0,f(t)单调递增,
∴t=1时,f(t)取最小值,S(t)取最大值,
此时k=0,即MN与x轴平行,△AMN面积的最大值为
3
2
点评:本题考查椭圆方程的求法,考查三角形面积的最大值的求法,解题时要注意掌握直线与圆锥曲线的位置关系的应用,
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

设F为抛物线y2=2x的焦点,A、B、C为抛物线上三点,若F为△ABC的重心,则|
FA
|+|
FB
|+|
FC
|的值为(  )
A、1B、2C、3D、4

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科目:高中数学 来源: 题型:

抛物线C1:y2=4x的焦点与椭圆C2
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的一个焦点相同.设椭圆的右顶点为A,C1,C2在第一象限的交点为B,O为坐标原点,且△OAB的面积为
6
3
a

(1)求椭圆C2的标准方程;
(2)过A点作直线l交C1于C,D两点,连接OC,OD分别交C2于E,F两点,记△OEF,△OCD的面积分别为S1,S2.问是否存在上述直线l使得S2=3S1,若存在,求直线l的方程;若不存在,请说明理由.

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科目:高中数学 来源: 题型:

设非零平面向量
m
n
,θ=(
m
n
),规定
m
?
n
=|
m
|×|
n
|sinθ.F1,F2是椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的左、右焦点,点M,N分别是其上的顶点,右顶点,且
OM
?
ON
=6
2
,离心率e=
1
3

(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点F2的直线交椭圆C于点A,B,求:
OA
?
OB
的取值范围.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知函数f(x)=
1+lnx
x

(Ⅰ)若函数在区间(a,a+
1
2
 )(a>0)上存在极值,求实数a的取值范围;
(Ⅱ)求证:当x≥1时,不等式f(x)>
2sinx
x+1
恒成立.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,A、B是椭圆
y2
a2
+
x2
b2
=1(a>b>0)的两个顶点,它的短轴长为1,其一个焦点与短轴的两个端点构成正三角形.
(Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)若直线y=kx(k>0)与椭圆相交于R、S两点.求四边形ARBS面积的最大值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

设计一个算法,求1+2+4+…249的值,并画出程序框图.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,点A,B分别是椭圆E:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的左、右顶点,圆B:(x一2)2十y2=9经过椭圆E的左焦点F1
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)过A作直线l与y轴交于点Q,与椭圆E交于点P(异于A).
(i)求
F1Q
BP
的取值范围;
(ii)是否存在定圆r,使得以P为圆心,PF1为半径的圆始终内切于圆r,若存在,求出圆r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:

若在区域
x+y-
2
≤0
x≥0
y≥0
内任取一点P,则点P恰好在单位圆x2+y2=1内的概率为
 

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