已知橢圓
y2
a2
+
x2
b2
=1(a>b>0)
的離心率e=
3
2
,短軸長(zhǎng)為2,點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2)是橢圓上的兩點(diǎn),
m
=(
x1
b
y1
a
)
,
n
=(
x2
b
y2
a
)
,且
m
n
=0

(1)求橢圓方程;
(2)若直線AB過(guò)橢圓的焦點(diǎn)F(0,c)(c為半焦距),求直線AB的斜率;
(3)試問(wèn):△AOB的面積是否為定值?如果是,請(qǐng)給予證明;如果不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.
考點(diǎn):直線與圓錐曲線的綜合問(wèn)題
專題:綜合題,圓錐曲線的定義、性質(zhì)與方程
分析:(1)根據(jù)題意可求得b,進(jìn)而根據(jù)離心率求得a和c,則橢圓的方程可得.
(2)設(shè)出直線AB的方程,與橢圓方程聯(lián)立消去y,表示出x1+x2和x1x2,利用
m
n
=0
建立方程求得k.
(3)先看當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),可推斷出x1=x2,y1=-y2,根據(jù)
m
n
=0
求得x1和y1的關(guān)系式,代入橢圓的方程求得|x1|和|y1|求得三角形的面積;再看當(dāng)直線斜率存在時(shí),設(shè)出直線AB的方程,與橢圓方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理表示出x1+x2和x1x2,利用
m
n
=0
求得2b2-k2=4,最后利用弦長(zhǎng)公式和三角形面積公式求得答案.
解答: 解:(1)橢圓
y2
a2
+
x2
b2
=1(a>b>0)
的離心率e=
3
2
,短軸長(zhǎng)為2,
a2-b2
a
=
3
2
2b=2
,
∴a=2,b=1,
∴橢圓方程為
y2
4
+x2=1

(2)設(shè)AB:y=kx+
3
,代入橢圓方程可得(k2+4)x2+2
3
kx-1=0,
∴x1+x2=-
2
3
k
k2+4
,x1x2=-
1
k2+4
,
m
n
=0

∴4x1x2+y1y2=0,
∴(k2+4)x1x2+
3
k(x1+x2)+3=0,
∴-1-
6k2
k2+4
+3=0,
∴k=±
2
;
(3)①當(dāng)直線AB斜率不存在時(shí),即x1=x2,y1=-y2,
m
n
=0
,則y12=4x12
又A(x1,y1)在橢圓上,∴x12+
y12
4
=1
,
|x1|=
2
2
,|y1|=
2
,
∴S=
1
2
|x1|•2|y1|
=1
∴三角形的面積為定值1;
②當(dāng)直線AB斜率存在時(shí),設(shè)AB的方程為y=kx+b,代入橢圓方程,可得(k2+4)x2+2kbx+b2-4=0,
得到x1+x2=-
2kb
k2+4
,x1x2=
b2-4
k2+4
,
∵4x1x2+y1y2=0,
∴(k2+4)x1x2+kb(x1+x2)+b2=0,
∴(k2+4)
b2-4
k2+4
+kb(-
2kb
k2+4
)+b2=0,
∴2b2-k2=4,
∴S=
|b|
1+k2
|AB|=
1
2
|b|
(x1+x2)2-4x1x2
=
|b|
4k2-4b2+16
k2+4
=
4b2
2|b|
=1,
∴三角形的面積為定值1.
綜上,三角形的面積為定值1.
點(diǎn)評(píng):本題考查軌跡方程,考查三角形面積的計(jì)算,考查分類討論的數(shù)學(xué)思想,考查學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力,屬于中檔題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知點(diǎn)F為橢圓C:
x2
2
+y2
=1的左焦點(diǎn),點(diǎn)P為橢圓C上任意一點(diǎn),點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(4,3),則|PQ|+|PF|取最大值時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為
 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

在平面直角坐標(biāo)系xOy中,P為不等式
y≤1
x+y-2≥0
x-y-1≤0
所表示的平面區(qū)域上一動(dòng)點(diǎn),則直線OP斜率的最大值為( 。
A、2
B、1
C、
1
2
D、
1
3

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知函數(shù)f(x)=2sin(x-
π
6
)sin(x+
π
3
),x∈R.
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的最小正周期;
(Ⅱ)在△ABC中,若A=
π
4
,銳角C滿足f(
C
2
+
π
6
)=
1
2
,求
BC
AB
的值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,已知橢圓C的方程為
x2
12
+
y2
b2
=1(b2<12)
,且長(zhǎng)軸長(zhǎng)與焦距之比為
3
2
,圓O的圓心在原點(diǎn)O,且經(jīng)過(guò)橢圓C的短軸頂點(diǎn).
(1)求橢圓C和圓O的方程;
(2)是否存在同時(shí)滿足下列條件的直線l:
    ①與圓O相切與點(diǎn)M(M位于第一象限);
    ②與橢圓C相交于A、B兩點(diǎn),使得
OA
OB
=2
.若存在,求出此直線方程,若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知A、B、C為△ABC的三個(gè)內(nèi)角,其對(duì)邊分別為a、b、c,若
m
=(cosB,sinB)
,
n
=(cosC,-sinC)
,且
m
n
=
1
2

(Ⅰ)求A;
(Ⅱ)若a=2
3
, b+c=4
,求△ABC的面積.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,點(diǎn)P(0,-1)是橢圓C1
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的一個(gè)頂點(diǎn),C1的長(zhǎng)軸是圓C2x2+y2=4的直徑.l1,l2是過(guò)點(diǎn)P且互相垂直的兩條直線,其中斜率為k的直線l1交圓C2于A,B兩點(diǎn),l2交橢圓C1于另一點(diǎn)D
(1)求橢圓C1的方程;
(2)試用k表示△ABD的面積S;
(3)求△ABD面積S取最大值時(shí)直線l1的方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知拋物線y2=4x的焦點(diǎn)是F,準(zhǔn)線是l,過(guò)焦點(diǎn)的直線與拋物線交于不同兩點(diǎn)A,B,直線OA(O為原點(diǎn))交準(zhǔn)線l于點(diǎn)M,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).
(1)求證:y1y2是一個(gè)定值;
(2)求證:直線MB平行于x軸.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列命題中:
①若p、q為兩個(gè)命題,則“p且q為真”是“p或q為真”的必要不充分條件;
②若p為:存在x∈R,x2+2x+2≤0,則p為:任意x∈R,x2+2x+2>0;
③已知p是r的充分不必要條件,s是r的必要條件,q是s的必要條件,那么p是q成立的必要不充分條件;
④若a<0,-1<b<0,則ab>ab2>a.
所有正確命題的序號(hào)是
 

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