解答题设椭圆(a>b>0)的焦点分别为F1(-1,0)、F2(1,0),直线l:x=a2交x轴于点A,且.
(1)试求椭圆的方程;
(2)过F1、F2分别作互相垂直的两直线与椭圆分别交于D、E、M、N四点(如图所示),试求四边形DMEN面积的最大值和最小值.
网友回答
解:(1)由题意,|F1F2|=2c=2,A(a2,0)
∵
∴F2为AF1的中点
∴a2=3,b2=2
∴椭圆方程为…(5分)?
(2)当直线DE与x轴垂直时,|DE|==,此时|MN|=2a=2,四边形DMEN的面积.
同理当MN与x轴垂直时,四边形DMEN的面积.
当直线DE,MN均与x轴不垂直时,设DE:y=k(x+1),代入椭圆方程,消去y得:(2+3k2)x2+6k2x+(3k2-6)=0
设D(x1,y1),E(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
所以,|x1-x2|=,所以|DE|=|x1-x2|=,
同理|MN|=?????????????????…(9分)
所以四边形的面积=××=
令u=,则S=4-
因为u=≥2,当k=±1时,u=2,S=,且S是以u为自变量的增函数,所以.
综上可知,.
故四边形DMEN面积的最大值为4,最小值为.…(13分)解析分析:(1)由题意,|F1F2|=2c=2,A(a2,0),利用,可得F2为AF1的中点,从而可得椭圆方程;(2)分类讨论:当直线DE(或MN)与x轴垂直时,四边形DMEN的面积;当直线DE,MN均与x轴不垂直时,设DE:y=k(x+1),代入消去y,求出|DE|,|MN|,从而可得四边形的面积的表达式,利用换元法,即可求得结论.点评:本题考查椭圆的标准方程,考查四边形面积的计算,考查分类讨论的数学思想,考查韦达定理的运用,正确求弦长是关键.