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已知椭圆¬:+=1(a>b>0)的右焦点为F(1,0),M点的坐标为(0,b),...

已知椭圆¬:manfen5.com 满分网+manfen5.com 满分网=1(a>b>0)的右焦点为F(1,0),M点的坐标为(0,b),O为坐标原点,△OMF是等腰直角三角形.
(1)求椭圆¬的方程;
(2)设经过点C(0,2)作直线AB交椭圆¬于A、B两点,求△AOB面积的最大值;
(3)是否存在直线l交椭圆于P,Q两点,使点F为△PQM的垂心(垂心:三角形三边高线的交点)?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
(1)由△△OMF是等腰直角三角形,可得b=1,a=,b=,从而可得椭圆方程; (2)设过点C(0,2)的直线AB的方程为y=kx+2,A、B的横坐标分别为xA,xB,求出|xA-xB|的最大值,即可求得△AOB面积=×2×|xA-xB|=|xA-xB|的最大值; (3)假设存在直线l交椭圆于P,Q两点,且使点F为△PQM的垂心,设直线l的方程为y=x+m,代入椭圆方程,利用韦达定理结合,即可求得结论. 【解析】 (1)由△OMF是等腰直角三角形,得b=1,a=b=,故椭圆方程为; (2)设过点C(0,2)的直线AB的方程为y=kx+2,A、B的横坐标分别为xA,xB, 将线AB的方程为y=kx+2代入椭圆方程,消元可得(1+2k2)x2+8kx+6=0,△=16k2-24>0,∴k2> ∴xA+xB=-,xAxB= ∴|xA-xB|== 令k2=t,则t>,|xA-xB|= 令u=t-,则u>0,|xA-xB|=4=2≤(当且仅当u=2时取等号) 又△AOB面积=×2×|xA-xB|=|xA-xB|,∴△AOB面积的最大值为; (3)假设存在直线l交椭圆于P,Q两点,且使点F为△PQM的垂心, 设P(x1,y1),Q(x2,y2), 因为M(0,1),F(1,0),所以kPQ=1.                   于是设直线l的方程为y=x+m,代入椭圆方程,消元可得3x2+4mx+2m2-2=0. 由△>0,得m2<3,且x1+x2=,x1x2= 由题意应有,所以x1(x2-1)+y2(y1-1)=0, 所以2x1x2+(x1+x2)(m-1)+m2-m=0. 整理得2×(m-1)+m2-m=0. 解得m=-或m=1.                               经检验,当m=1时,△PQM不存在,故舍去. ∴当m=-时,所求直线l存在,且直线l的方程为y=x-
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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