已知橢圓M:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
經(jīng)過(guò)如下五個(gè)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn):P1(-1,-
2
2
)
,P2(0,1),P3(
1
2
,
2
2
)
,P4(1,
2
2
)
,P5(1,1).
(Ⅰ)求橢圓M的方程;
(Ⅱ)設(shè)點(diǎn)A為橢圓M的左頂點(diǎn),B,C為橢圓M上不同于點(diǎn)A的兩點(diǎn),若原點(diǎn)在△ABC的外部,且△ABC為直角三角形,求△ABC面積的最大值.
考點(diǎn):直線與圓錐曲線的綜合問(wèn)題
專題:綜合題,圓錐曲線的定義、性質(zhì)與方程
分析:(Ⅰ)確定橢圓M經(jīng)過(guò)P1(-1,-
2
2
)
,P2(0,1),P4(1,
2
2
)
,代入方程,即可求橢圓M的方程;
(Ⅱ)分類討論,設(shè)出直線方程與橢圓方程聯(lián)立,利用△ABC為直角三角形,可得直線方程,利用原點(diǎn)在△ABC的外部,即可求△ABC面積的最大值.
解答: 解:(Ⅰ)由
(
1
2
)
2
a2
+
(
2
2
)
2
b2
(-1)2
a2
+
(-
2
2
)
2
b2
=
12
a2
+
(
2
2
)
2
b2
12
a2
+
12
b2
,知P3(
1
2
,
2
2
)
和P5(1,1)不在橢圓M上,即橢圓M經(jīng)過(guò)P1(-1,-
2
2
)
,P2(0,1),P4(1,
2
2
)

于是a2=2,b2=1.
所以 橢圓M的方程為:
x2
2
+y2=1
.…(2分)
(Ⅱ)①當(dāng)∠A=90°時(shí),設(shè)直線BC:x=ty+m,
x2+2y2=2
x=ty+m
得(t2+2)y2+2tmy+(m2-2)=0.
設(shè)B(x1,y1),C(x2,y2),則△=16-8m2+8t2>0,
y1+y2=-
2tm
t2+2
y1y2=
m2-2
t2+2

所以kABkAC=
y1
x1+
2
y2
x2+
2
=
y1y2
(ty1+m+
2
)(ty2+m+
2
)

=
y1y2
t2y1y2+t(m+
2
)(y1+y2)+(m+
2
)
2
=
m-
2
2(m+
2
)
=-1

于是m=-
2
3
,此時(shí)△=16-
16
9
+8t2>0
,
所以直線BC:x=ty-
2
3

因?yàn)?span id="aqiz9ll" class="MathJye">y1y2=-
16
9
t2+2
<0,故線段BC與x軸相交于M(-
2
3
,0)

即原點(diǎn)在線段AM的延長(zhǎng)線上,即原點(diǎn)在△ABC的外部,符合題設(shè).…(6分)
所以 S△ABC=
1
2
|AM|•|y1-y2|=
2
3
|y1-y2|
=
2
9
[(y1+y2)2-4y1y2]
=
2
9
[(
2
3
2
t
t2+2
)
2
-4(-
16
9
t2+2
)]

=
16
81
×
9t2+16
(t2+2)2
=
16
81
(4-
4t4+7t2
t4+4t2+4
)
8
9

當(dāng)t=0時(shí)取到最大值
8
9
.…(9分)
②當(dāng)∠A≠90°時(shí),不妨設(shè)∠B=90°.
設(shè)直線AB:x=ty-
2
(t≠0)
,由
x2+2y2=2
x=ty-
2
(t2+2)y2-2
2
ty=0

所以 y=0或y=
2
2
t
t2+2

所以B(
2
t2-2
2
t2+2
,
2
2
t
t2+2
)
,由AB⊥BC,可得直線BC:y=-tx+
2
t3
t2+2

x2+2y2=2
y=-tx+
2
t3
t2+2
(t2+2)(2t2+1)y2-2
2
t3y-
8t2(t2+1)
t2+2
=0

所以 yByC=-
8t2(t2+1)
(t2+2)2(2t2+1)
<0

所以線段BC與x軸相交于N(
2
t2
t2+2
,0)

顯然原點(diǎn)在線段AN上,即原點(diǎn)在△ABC的內(nèi)部,不符合題設(shè).
綜上所述,所求的△ABC面積的最大值為
8
9
.…(12分)
點(diǎn)評(píng):本題考查橢圓的方程,考查直線與橢圓的位置關(guān)系,考查分類討論的數(shù)學(xué)思想,考查學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力,有難度.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

下面幾個(gè)命題中,假命題是( 。
A、“若a≤b,則2a≤2b-1”的否命題
B、“?a∈(0,+∞),函數(shù)y=ax在定義域內(nèi)單調(diào)遞增”的否定
C、“π是函數(shù)y=sinx的一個(gè)周期”或“2π是函數(shù)y=sin2x的一個(gè)周期”
D、“x2+y2=0”是“xy=0”的必要條件.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

求函數(shù)f(x)=
x+3
-1
x+2
的值域.

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已知雙曲線
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)
過(guò)點(diǎn)(
3
,
2
2
)
,它的離心率為
6
2
,P、Q分別在雙曲線的兩條漸近線上,M是線段PQ中點(diǎn),|PQ|=2
2

(Ⅰ)求雙曲線及其漸近線方程;
(Ⅱ)求點(diǎn)M的軌跡C的方程;
(Ⅲ)過(guò)C左焦點(diǎn)F1的直線l與C相交于點(diǎn)A、B,F(xiàn)2為C的右焦點(diǎn),求△ABF2面積最大時(shí)
F2A
F2B
的值.

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已知函數(shù)f(x)=x2-x+a+1
(1)若f(x)≥0對(duì)一切實(shí)數(shù)x恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
(2)若f(x)在區(qū)間[a,a+1]是單調(diào)函數(shù),求a的范圍.

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某廠生產(chǎn)甲、乙兩種產(chǎn)品每噸所需的煤、電和產(chǎn)值如下表所示
用煤(噸) 用電(千瓦) 產(chǎn)值(萬(wàn)元)
甲產(chǎn)品 5 10 4
乙產(chǎn)品 6 20 6
但該廠每天可用的煤、電有限,每天供煤至多50噸,供電至多140千瓦,該廠最大日產(chǎn)值為
 
萬(wàn)元.

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下列命題中所有真命題的序號(hào)是
 

①“a>b”是“a2>b2”的充分條件;
②“|a|>|b|”是“a2>b2”的必要條件;
③“a>b”是“a+c>b+c”的充要條件.

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已知函數(shù)f(x)=
log4x ,x>0
3x ,   x≤0
,則f[f(
1
4
)]=
 

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以下命題:
|
a
|+|
b
|=|
a
+
b
|
a
,
b
共線的充要條件;
②空間任意一點(diǎn)O與不共線三點(diǎn)A,B,C滿足
OP
=2
OA
+3
OB
-4
OC
,則P,A,B,C四點(diǎn)共面;
③若兩平面的法向量不垂直,則這兩個(gè)平面一定不垂直.
其中正確的命題是(  )
A、②B、①②C、②③D、①②③

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