设点E、F分别是椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点,过点E垂直于椭圆长轴的直线交椭圆于A、B两点,△ABF是正三角形.
(1)求椭圆的离心率;
(2)过定点D(-,0)作直线l与椭圆C交于不同的两点P、Q,且满足,O是坐标原点.当△OPQ的面积最大时,求椭圆的方程.
网友回答
解:(1)设椭圆的半焦距为c,则 直线AB的方程为x=-c,将x=-c代入椭圆方程=1,注意到c2=a2-b2,解得y=±,所以|AB|=,|EF|=2c
∵△ABF是正三角形,∴
∴
∵,b2=a2-c2,
∴e2+2e-=0
∴或(舍去)
故所求椭圆的离心率为
(2)由(1)知,a2=3c2,b2=2c2,∴椭圆的方程为2x2+3y2=6c2,①
显然,直线l的斜率不为0
若直线l与x轴垂直,此时P,Q关于x轴对称,,不合题意;
因此,可设直线l的方程为y=k(x+)②,
将②代入①中整理得(3k2+2)x2+6k2x+9k2-6c2=0
因为直线l与椭圆交于P,Q两点,所以△=24(3k2c2-3k2+2c2)>0
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=-④,x1x2=⑤
由得(x1+,y1)=2(--x2,-y2),∴⑥
由④⑥得,⑦
∴S△OPQ=|y1-y2|=|x1-x2|=18×=18×≤
当且仅当3|k|=,即k2=时,等号成立
∴k2=时,S△OPQ取得最大值
由⑦求得x1=,x2=-2,代入⑤,求得c2=5,满足③
故所求椭圆的方程为2x2+3y2=30,即
解析分析:(1)设椭圆的半焦距为c,则 直线AB的方程为x=-c,将x=-c代入椭圆方程,求得|AB|=,|EF|=2c,根据△ABF是正三角形,可得,从而可求椭圆的离心率;(2)由(1)知可得椭圆的方程为2x2+3y2=6c2,设直线l的方程为y=k(x+),代入椭圆方程,利用韦达定理及确定P,Q坐标之间的关系,表示出面积,利用基本不等式求出S△OPQ的最大值,即可得到椭圆的方程.
点评:本题考查椭圆的几何性质,考查椭圆的标准方程,解题的关键是确定几何量之间的关系,利用直线与椭圆联立,结合韦达定理求解.