x2 |
a2 |
y2 |
3 |
10 |
36alove 幼苗
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(Ⅰ)由题设知,圆D:(x-2)2+y2=1,令y=0,
解得圆D与x轴交与两点(3,0),(1,0).
所以,在椭圆中c=3或c=1,又b2=3,
所以,a2=12或a2=4(舍去,因为a>
10).
于是,椭圆C的方程为
x2
12+
y2
3=1.
(Ⅱ)设M(x1,y1),N(x2,y2),则N1(x2,-y2).
联立方程
x2
12+
y2
3=1
x=my+3⇒(m2+4)y2+6my-3=0,
所以y1+y2=−
6m
m2+4,y1y2=−
3
m2+4.
因为直线N1M的方程为
y−y1
−y2−y1=
x−x1
x2−x1,令y=0,
得x=
y1(x2−x1)
y2+y1+x1=
x1y2+x2y1
y2+y1=
2my1y2+3(y1+y2)
y2+y1=
−6m
m2+4−
18m
m2+4
−6m
m2+4=[−24m/−6m=4,
所以得点P(4,0).
解法一:S△PMN=
1
2|FP|•|y1−y2|=
1
2
(y1+y2)2−4y1y2]
=
1
2•
36m2
(m2+4)2+
12
(m2+4)=2
3
m2+1
(m2+4)2=2
3•
1
(m2+1)+
9
m2+1+6≤2
3•
1
12=1.
当且仅当m2+1=3即m=±
2时等号成立.
故△PMN的面积存在最大值1.
(或:S△PMN=2
3
m2+1
(m2+4)2=2
3
−
1
(m2+4)2+
1
m2+4.
令t=
1
m2+4∈(0 ,
1
4],
则S△PMN=2
3•
−3t2+t=2
3•
−3(t−
1
6)2+
1
12≤1.
当且仅当t=
1
6∈(0 ,
1
4]时等号成立,此时m2=2.
故△PMN的面积存在最大值为1.
解法二:|MN|=
(x1−x2)2+(y1−y2)2=
(m2+1)[(y1+y2)2−4y1y2]=
(m2+1)[
36m2
(m2+4)2+
12
m2+4]=4
3•
m2+1
m2+4.
点P到直线l的距离是
|4−3|
m2+1=
1
m2+1.
所以,S△PMN=
4
3
2•
1
m2+1•
m2+1
m2+4=2
3
m2+1
(m2+4)2=2
3•
−3(
1
m2+4)2+
1
m2+4.
令t=
1
m2+4∈(0 ,
1
4],
则S△PMN=2
3•
−3t2+t=2
3•
−3(t−
1
6)2+
1
12≤1.
当且仅当t=
1
6∈(0 ,
1
4]时等号成立,此时m2=2.
故△PMN的面积存在最大值为1.
点评:
本题考点: 直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程.
考点点评: 本题综合考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与椭圆相交问题转化为方程联立得到根与系数的关系、弦长公式、三角形的面积计算公式、基本不等式、二次函数的单调性等基础知识与基本技能,考查了推理能力、计算能力.
1年前
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