题目
如图所示,直线 与椭圆 交于 两点,记 的面积为
(1)
当 时,求 的最大值;
(2)
当 时,求直线 的方程.
答案: 解:由题意得,此时 0<b<1 ,将 y=b 代入椭圆方程得: x24+b2=1 , x=±21−b2 ,所以, AB=41−b2 ,S=12AB⋅b=1−b2⋅b=2(1−b2)b2≤2(1−b2)+b22=1 ,当且仅当 b2=12 ,即 b=22∈(0,1) 时等号成立,所以 S 的最大值为1
解:由 {y=kx+bx24+y2=1 得 (k2+14)x2+2kbx+b2−1=0 (*),其中 Δ=4k2−b2+1 ,当 Δ>0 时,设 A(x1,y1)、B(x2,y2) , 方程(*)两个不等根为 x1、x2 ,则有x1+x2=−2kbk2+14,x1x2=b2−1k2+14 ,AB=(x1−x2)2+(y1−y2)2=(x1−x2)2[1+(y1−y2x1−x2)2] ,=[1+(y1−y2x1−x2)2](x1+x2)2−4x1x2 ,AB=1+k21+4k2−b214+k2=2 ,①由 AB=2,S=1 得, O 到直线 AB 距离为1,则 |b|1+k2=1 ,即 b2=k2+1 ,代入①化简得, k4−k2+14=0 ,所以, k2=12 , b2=k2+1=32 ,经检验,满足 Δ>0 ,又因为 k≥0,b>0 ,所以 k=22,b=62 ,直线 AB 的方程为 y=22x+62