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已知椭圆manfen5.com 满分网>b>0)的离心率为manfen5.com 满分网,且椭圆上一点到两个焦点的距离之和为manfen5.com 满分网.斜率为k(k≠0)的直线l过椭圆的上焦点且与椭圆相交于P,Q两点,线段PQ的垂直平分线与y轴相交于点M(0,m).
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求m的取值范围.
(3)试用m表示△MPQ的面积S,并求面积S的最大值.
(1)根据椭圆的定义,利用椭圆上的点到两个焦点的距离之和等于长轴长,就可求出a,再根据椭圆的离心率e=,就可求出c值,再结合椭圆中a,b,c的关系式求出b值,就可得到椭圆方程. (2)设出直线l的方程为y=kx+1,与椭圆方程联立,解得P,Q两点的横坐标之和,纵坐标之和,进而可求线段PQ的垂直平分线方程,令x=0,把m用含k的式子表示,根据k的范围求出m的范围. (3)y轴把△PQM分成了两个三角形△PMF1和△QMF1,所以△PQM的面积就是△PMF1和△QMF1的面积之和,进而可用m表示△MPQ的面积S,再利用导数求出最大值即可. 【解析】 (1)∵椭圆上一点到两个焦点的距离之和为 ∴2a=,∴a= ∵椭圆>b>0)的离心率为 ∴ ∴c=1 又∵a2=b2+c2, ∴b=1. 又斜率为k(k≠0)的直线l过椭圆的上焦点,即椭圆的焦点在Y轴上 ∴所求椭圆方程为…(4分) (2)直线l的方程为y=kx+1 由可得(k2+2)x2+2kx-1=0. 该方程的判别式△=8k2+8>0恒成立. 设P(x1,y1),Q(x2,y2),则,…(5分) ∴ 设线段PQ中点为N,则点N的坐标为…(6分) ∴线段PQ的垂直平分线方程为) 令x=0,由题意…(7分) 又又k≠0,∴k2+2>2,∴ ∴…(8分) (3)设椭圆上焦点为F, ∵y轴把△PQM分成了△PMF和△QMF, ∴S△MPQ=S△PMF+S△QMF=|FM||x1|+|FM||x2|=|FM|(|x1|+|x2|) ∵P,Q在y轴两侧,∴|x1|+|x2|=|x1-x2| ∴ ∵ 由,可得. ∴ 又∵|FM|=1-m, ∴. ∴△MPQ的面积为(). 设f(m)=m(1-m)3,则f'(m)=(1-m)2(1-4m). 可知f(m)在区间单调递增,在区间单调递减. ∴f(m)=m(1-m)3有最大值 此时△MPQ的面积为= ∴△MPQ的面积有最大值.
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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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