(2014•上海模拟)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1,(a>b>0),直线(m+3)x+(1-2m)y-m-3=0(

(2014•上海模拟)已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1,(a>b>0),直线(m+3)x+(1-2m)y-m-3=0(m∈R)恒过的定点F为椭圆的一个焦点,且椭圆上的点到焦点F的最大距离为3,
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线MN为垂直于x轴的动弦,且M、N均在椭圆C上,定点T(4,0),直线MF与直线NT交于点S.求证:
①点S恒在椭圆C上;
②求△MST面积的最大值.
wanshuaifeng 1年前 已收到1个回答 举报

lightwhitefish 幼苗

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解题思路:(1)化直线方程为直线系方程,然后联立方程组求出定点F的坐标,得到c的值,然后由椭圆上的点到焦点F的最大距离为3得到a+c=3,求出a的值,结合b2=a2-c2可得b得值,则答案可求;
(2)①设出直线MN的方程,求出M和N的坐标,然后写出MF和NF所在的直线方程,联立后得到S点的坐标,代入椭圆方程后成立,则问题得到证明.
②设出直线MS的方程,和椭圆方程联立后化为关于y的一元二次方程,利用根与系数关系得到M,S两点的纵坐标的和与积,然后代入面积公式,换元后利用“对勾函数”的单调性求得答案.

(1)直线(m+3)x+(1-2m)y-m-3=0可化为
m(x-2y-1)+3x+y-3=0,
所以

x−2y−1=0
3x+y−3=0,解得

x=1
y=0.
所以F(1,0).则c=1,又a+c=3,所以a=2,则b2=a2-c2=3.
所以椭圆方程为
x2
4+
y2
3=1;
(2)①设直线MN的方程为x=s,M的坐标为(s,t),N的坐标为(s,-t).
且s、t满足3s2+4t2=12.
MF的直线方程为y=
t
s−1(x−1),NT的直线方程为y=
−t
s−4(x−4).
联立解得交点S([5s−8/2s−5,
3t
2s−5]),代入椭圆方程3x2+4y2=12得,
3(5s-8)2+36t2=12(2s-5)2,化简得:3s2+4t2=12.
所以点S恒在椭圆C上;
②直线MS过点F(1,0),设方程为x=my+1,M(x1,y1),S(x2,y2).
S△MST=
1
2×3|y1−y2|=
3
2
(y1+y2)2−4y1y2.

点评:
本题考点: 直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的简单性质.

考点点评: 本题考查了椭圆的简单几何性质,考查了直线和圆锥曲线的关系,训练了“设而不求”的解题方法,考查了利用函数的单调性求最值,该题综合性较强,需要学生具有较好的理解能力和计算能力,是难题.

1年前

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