已知中心在坐标原点,坐标轴为对称轴的椭圆C和等轴双曲线C1,点在曲线C1上,椭圆C的焦点是双曲线C1的顶点,且椭圆C与y轴正半轴的交点M到直线的距离为4.
(Ⅰ)求双曲线C1和椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)直线x=2与椭圆C相交于P、Q两点,A、B是椭圆上位于直线PQ两侧的两动点,若直线AB的斜率为,求四边形APBQ面积的最大值.
网友回答
解:(Ⅰ)设等轴双曲线C1的方程为x2-y2=λ(λ≠0)
因C1过点,所以,解得λ=4
所以等轴双曲线C1的方程为x2-y2=4…(3分)
因为双曲线的顶点即椭圆的焦点坐标为(-2,0),(2,0)
所以可设椭圆的方程为,且M(0,b)
因为M(0,b)到直线的距离为4,所以
∴
∴椭圆C的方程为…(6分)
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为
把代入并化简得x2+tx+t2-12=0
由△>0,解得-4<t<4,
由韦达定理得…(9分)
又直线x=2与椭圆C相交于P、Q两点,所以|PQ|=6
所以四边形APBQ的面积
则当t=0,面积的最大值为,即…(12分)
解析分析:(Ⅰ)设等轴双曲线C1的方程,利用C1过点,即可求得等轴双曲线C1的方程;根据双曲线的顶点即椭圆的焦点坐标,可设椭圆的方程,利用M到直线的距离为4,即可求椭圆C的方程;(Ⅱ)设直线AB的方程代入椭圆方程并化简,可得一元二次方程,进而可表示四边形APBQ的面积,从而可求四边形APBQ面积的最大值.
点评:本题考查双曲线、椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查四边形面积的计算,正确表示四边形的面积是关键.