圆锥曲线大题十个大招——面积问题
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招式五:面积问题
例题1、已知椭圆C :12222=+b y a x (a >b >0)的离心率为,3
6
短轴一个端点到右焦点的距离为3。
(Ⅰ)求椭圆C 的方程;
(Ⅱ)设直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,坐标原点O 到直线l 的距离为
2
3
,求△AOB 面积的最大值。 解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c
,依题意c a
a ⎧⎪⎨⎪⎩
1b
∴=,∴所求椭圆方程为2
213
x y +=。
(Ⅱ)设11()A x y ,,22()B x y ,。(1)当AB x ⊥
轴时,AB =。(2)当AB 与x 轴不垂直时,
设直线AB 的方程为y kx m =+
=2
23
(1)4
m k =+。 把y kx m =+代入椭圆方程,整理得22
2
(31)6330k x kmx m +++-=,
122631km x x k -∴+=+,21223(1)31m x x k -=+。22221(1)()AB k x x ∴=+-222222
23612(1)(1)(31)31k m m k k k ⎡⎤-=+-⎢⎥++⎣⎦
22222222212(1)(31)3(1)(91)(31)(31)k k m k k k k ++-++==++24222121212
33(0)341961
23696k k k k k k
=+=+≠+=++⨯+++≤。 当且仅当2
219k k =
,即k =时等号成立。当0k =
时,AB =, 综上所述max 2AB =。
∴当AB 最大时,AOB △
面积取最大值max 12S AB =⨯=。
例题2、已知椭圆C:2222b
y a x +=1(a >b >0)的离心率为36
,短轴一个端点到右焦点的距离为3.(Ⅰ)求椭圆C
的方程;(Ⅱ)设直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,坐标原点O 到直线l 的距离为
2
3
,求△AOB 面积的最大值. 解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c
,依题意c a a ⎧=⎪⎨⎪=⎩
1b ∴=,∴所求椭圆方程为22
13x y +=.
(Ⅱ)设11()A x y ,,22()B x y ,.(1)当AB x ⊥
轴时,AB =
.(2)当AB 与x 轴不垂直时,
设直线AB 的方程为y kx m =+
=
,得223(1)4m k =+.
把y kx m =+代入椭圆方程,整理得2
2
2
(31)6330k x kmx m +++-=,
122631km x x k -∴+=+,2122
3(1)31m x x k -=+.222
21(1)()AB k x x ∴=+-22
222223612(1)(1)(31)
31k m m k k k ⎡⎤-=+-⎢⎥++⎣⎦ 2222222
22
12(1)(31)3(1)(91)
(31)(31)k k m k k k k ++-++==++2422
2121212
33(0)34196123696
k k k k k k
=+=+≠+=++⨯+++≤.
当且仅当221
9k k =
,即k =时等号成立.当0k =
时,AB =,综上所述max 2AB =. ∴当AB 最大时,AOB △
面积取最大值max 12S AB =
⨯=
. 例题3、已知椭圆22
132
x y +=的左、右焦点分别为1F ,2F .过1F 的直线交椭圆于B D ,两点,过2F 的直
线交椭圆于A C ,两点,且AC BD ⊥,垂足为P .(Ⅰ)设P 点的坐标为00()x y ,,证明:2200
132
x y +<;
(Ⅱ)求四边形ABCD 的面积的最小值.
解:(Ⅰ)
椭圆的半焦距1c ==,由AC BD ⊥知点P 在以线段12F F 为直径的圆上,故22
001x y +=,
所以,2222
00021
132222
y x y x ++=<≤.
(Ⅱ)(ⅰ)当BD 的斜率k 存在且0k ≠时,BD 的方程为(1)y k x =+,代入椭圆方程22
132x y +=,并化简得2222(32)6360k x k x k +++-=.设11()B x y ,,22()D x y ,,则
2122632k x x k +=-+,2122
36
32
k x x k -=
+2
2
2
12221(1)()4BD
x x k x x x x
⎡=-=++-=⎣;
因为AC 与BC 相交于点P ,且AC 的斜率为1k -,所以,2211132k AC k
⎫
+⎪
⎝⎭==⨯+. 四边形ABCD 的面积222222222124(1)(1)962(32)(23)25
(32)(23)2k k S BD AC k k k k +24+===++⎡⎤+++⎢⎥⎣⎦
≥. 当21k =时,上式取等号.(ⅱ)当BD 的斜率0
k =或斜率不存在时,四边形ABCD 的面积4S =.
综上,四边形ABCD 的面积的最小值为
96
25
. 练习1.己知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为2,点1,2⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭
在椭圆C 上. (1)求椭圆C 的标准方程;
(2)过坐标原点的直线交C 于P ,Q 两点,点P 在第一象限,PE x ⊥轴,垂足为E ,连结QE 并延长交C