已知橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的離心率為e=
3
2
,且過點(diǎn)(
3
,
1
2

(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)設(shè)直線l:y=kx+m(k≠0,m>0)與橢圓交于P,Q兩點(diǎn),且以PQ為對(duì)角線的菱形的一頂點(diǎn)為(-1,0),求:△OPQ面積的最大值及此時(shí)直線l的方程.
分析:(Ⅰ)根據(jù)e=
3
2
,可得b2=
a2
4
,故所求橢圓為
x2
a2
+
4y2
a2
= 1
,把點(diǎn)(
3
 ,  
1
2
)代入橢圓的方程可得a2=4,從而得到橢圓的方程.
(Ⅱ)將直線y=kx+m與
x2
4
+y2 = 1
聯(lián)立,得到 4k2+1-m2>0  ①,由中點(diǎn)公式及
y0-0
x0-(-1)
=-
1
k
,得到整理得3km=4k2+1  ②,由①②可得k2
1
5
,又  S△OPQ
2
20+
1
k2
-
1
k4
9
,故當(dāng)
1
k2
=
1
2
 時(shí),△OPQ 的面積取最大值1,此時(shí)k=
2
,m=
3
2
2
,從而得到l的方程.
解答:解:(Ⅰ)∵e=
3
2
,∴c=
3
2
a,∴b2=a2-c2=
a2
4
,故所求橢圓為:
x2
a2
+
4y2
a2
= 1

又橢圓過點(diǎn) (
3
 ,  
1
2
),∴
3
a2
+
1
a2
= 1
,∴a2=4,b2=1,
x2
4
y2 = 1

(Ⅱ)設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),PQ的中點(diǎn)為(x0,y0
將直線y=kx+m與
x2
4
+y2 = 1
   聯(lián)立得  (1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0,
∵△=16(4k2+1-m2 )>0,即 4k2+1-m2>0  ①,
又x0=
x1+x2
2
=
-4km
1+4k2
,y0=
y1+y2
2
=
m
1+4k2
,又點(diǎn)[-1,0]不在橢圓OE上.
依題意有
y0-0
x0-(-1)
=-
1
k
,整理得3km=4k2+1  ②. 由①②可得k2
1
5
,
∵m>0,∴k>0,∴k>
5
5

設(shè)O到直線l的距離為d,
則S△OPQ=
1
2
• d• |PQ|
=
1
2
m
1+k2
1+k2
16(4k2+ 1 - m2
1+4k2
  
=
2
(4k2+ 1) (5k2-1)
9k2
=
2
20+
1
k2
-
1
k4
9

當(dāng)
1
k2
=
1
2
 時(shí),△OPQ 的面積取最大值1,此時(shí)k=
2
,m=
3
2
2
,
∴直線方程為 y=
2
x+
3
2
2
點(diǎn)評(píng):本題考查求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的方法,直線和圓錐曲線的位置關(guān)系,求出k值,是解題的難點(diǎn)和關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的左右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,左頂點(diǎn)為A,若|F1F2|=2,橢圓的離心率為e=
1
2

(Ⅰ)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,
(Ⅱ)若P是橢圓上的任意一點(diǎn),求
PF1
PA
的取值范圍
(III)直線l:y=kx+m與橢圓相交于不同的兩點(diǎn)M,N(均不是長軸的頂點(diǎn)),AH⊥MN垂足為H且
AH
2
=
MH
HN
,求證:直線l恒過定點(diǎn).

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的左焦點(diǎn)F(-c,0)是長軸的一個(gè)四等分點(diǎn),點(diǎn)A、B分別為橢圓的左、右頂點(diǎn),過點(diǎn)F且不與y軸垂直的直線l交橢圓于C、D兩點(diǎn),記直線AD、BC的斜率分別為k1,k2
(1)當(dāng)點(diǎn)D到兩焦點(diǎn)的距離之和為4,直線l⊥x軸時(shí),求k1:k2的值;
(2)求k1:k2的值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的離心率是
3
2
,且經(jīng)過點(diǎn)M(2,1),直線y=
1
2
x+m(m<0)
與橢圓相交于A,B兩點(diǎn).
(1)求橢圓的方程;
(2)當(dāng)m=-1時(shí),求△MAB的面積;
(3)求△MAB的內(nèi)心的橫坐標(biāo).

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2013•威海二模)已知橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的離心率為e=
6
3
,過右焦點(diǎn)做垂直于x軸的直線與橢圓相交于兩點(diǎn),且兩交點(diǎn)與橢圓的左焦點(diǎn)及右頂點(diǎn)構(gòu)成的四邊形面積為
2
6
3
+2

(Ⅰ)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(Ⅱ)設(shè)點(diǎn)M(0,2),直線l:y=1,過M任作一條不與y軸重合的直線與橢圓相交于A、B兩點(diǎn),若N為AB的中點(diǎn),D為N在直線l上的射影,AB的中垂線與y軸交于點(diǎn)P.求證:
ND
MP
AB
2
為定值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的右焦點(diǎn)為F,過F作y軸的平行線交橢圓于M、N兩點(diǎn),若|MN|=3,且橢圓離心率是方程2x2-5x+2=0的根,求橢圓方程.

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