设直线l:y=k(x+1)与椭圆x2+3y2=a2(a>0)相交于A、B两个不同的点,与x轴相交于点C,记O为坐标原点.
(Ⅰ)证明:;
(Ⅱ)若,△OAB的面积取得最大值时椭圆方程.
网友回答
解:(Ⅰ)依题意,直线l显然不平行于坐标轴,
故y=k(x+1)可化为
将代入x2+3y2=a2,消去x,
得①
由直线l与椭圆相交于两个不同的点,得
△=
化简整理即得.(☆)
(Ⅱ)A(x1,y1),B(x2,y2),
由①,得②
因为,由,
得y1=-2y2③
由②③联立,解得y2=④
△OAB的面积
=
上式取等号的条件是3k2=1,即
当时,由④解得;
当时,由④解得.
将及这两组值分别代入①,
均可解出a2=5
经验证,a2=5,满足(☆)式.
所以,△OAB的面积取得最大值时椭圆方程是x2+3y2=5
注:若未验证(说明)满足(☆)式,.
解析分析:(I)设直线l的方程为y=k(x+1),将直线的方程代入抛物线的方程,消去x得到关于y的一元二次方程,再结合直线l与椭圆相交于两个不同的点得到根的判别式大于0,从而解决问题.
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),由(I),得,由,得y2=从而求得△OAB的面积,最后利用基本不等式求得其最大值,及取值最大值时的k值,从而△OAB的面积取得最大值时椭圆方程即可.
点评:本小题主要考查直线与圆锥曲线的综合问题、基本不等式、椭圆方程等基础知识,考查运算求解能力、化归与转化思想.属于中档题.