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- 2021-05-13 发布
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圆锥曲线系列问题三--面积问题
常见处理思路:
例题:已知中心在原点,焦点在x轴上,离心率为的椭圆C过点(,).
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设不过原点的直线与椭圆C交于、两点,满足直线,,的斜率依次成等比数列,求面积的取值范围.
解:(Ⅰ)由题意可设椭圆方程为,
则, 解得,
所以,椭圆方程为.
(Ⅱ)由题意可知,直线的斜率存在且不为0,
故可设直线的方程为,,
由 消去得,
则,
且,.
故.
因为直线,,的斜率依次成等比数列,
所以,,即,
又,所以,即.
由于直线,的斜率存在,且△>0,得且.
设为点到直线的距离,则,
所以的取值范围为.
练习:1已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为短轴一个端点到右焦点的距离为。
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为,求△AOB面积的最大值。
解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为,依题意
,所求椭圆方程为。
(Ⅱ)设,。
(1)当轴时,。
(2)当与轴不垂直时,
设直线的方程为。
由已知,得。
把代入椭圆方程,整理得,
,。
。
当且仅当,即时等号成立。当时,,
综上所述。
当最大时,面积取最大值。
2椭圆的中心为原点,焦点在轴上,离心率,过的直线与椭圆交于、两点,且,求面积的最大值及取得最大值时椭圆的方程.
解:设椭圆的方程为直线的方程为,
,
则椭圆方程可化为即,
联立得 (*)
有而由已知有,代入得
所以,
当且仅当时取等号
由得,将代入(*)式得
所以面积的最大值为,取得最大值时椭圆的方程为
例2:已知椭圆的长轴长为,离心率为,分别为其左右焦点.一动圆过点,且与直线相切.
(Ⅰ) (ⅰ)求椭圆的方程; (ⅱ)求动圆圆心轨迹的方程;
(Ⅱ) 在曲线上有四个不同的点,满足与共线,与共线,且,求四边形面积的最小值.
解:(Ⅰ)(ⅰ)由已知可得,
则所求椭圆方程.
(ⅱ)由已知可得动圆圆心轨迹为抛物线,且抛物线的焦点为,准线方程为,则动圆圆心轨迹方程为.
(Ⅱ)由题设知直线的斜率均存在且不为零
设直线的斜率为,,则直线的方程为:
联立 消去可得
由抛物线定义可知:
同理可得
又
(当且仅当时取到等号)
所以四边形面积的最小值为.
练习:已知椭圆E:,点P是椭圆上一点。
(1)求的最值。
(2)若四边形ABCD内接于椭圆E,点A的横坐标为5,点C的纵坐标为4,求四边形面积的最大值。
解:(1)由得,则
则
所以的最大值为25,最小值为16。
(2)如图,由及椭圆方程得A(5,0)。同理C(0,4),设为椭圆上任一点,又AC方程为,即。所以B到AC的距离为
同理得D到直线AC的距离
所以四边形ABCD最大面积。