已知橢圓E:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的左、右焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2,且離心率為
3
2

(1)若過F1的直線交橢圓E于P,Q兩點(diǎn),且
PF1
=3
F1Q
,求直線PQ的斜率;
(2)若橢圓E過點(diǎn)(0,1),且過F1作兩條互相垂直的直線,它們分別交橢圓E于A,C和B,D,求四邊形ABCD面積的最大值和最小值.
(1)設(shè)橢圓的左準(zhǔn)線為l,作PD⊥x軸于D,作PN⊥l于N,由第二定義得|PN|=
2
3
3
|PF1|.
作QM⊥l于M,得|QM|=
2
3
3
|F1Q|=
2
3
9
|PF1|,
作QE⊥PN于E,交軸于點(diǎn)A得|EP|=4|AF1|=
4
3
9
|PF1|,
∴|F1D|=3|AF1|=
3
3
|PF1|,
∴|PD|=
6
3
|PF1|,
∴直線PQ的斜率為±
|PF1|
|F1D|
=±
2
;
(2)由題意,b=1,又
c
a
=
3
2
,∴a=2,b=1,c=
3

∴橢圓方程為
x2
4
+y2=1

∵DB、AC為過焦點(diǎn)的兩條直線,∴當(dāng)AC為2a,DB⊥x軸時(shí),面積有最大值,最大值為2;
當(dāng)兩條直線斜率都存在時(shí),F(xiàn)1(-
3
,0),設(shè)直線AC的方程為y=k(x-
3

與橢圓聯(lián)立消去y,(
1
4
+k2
)x2-2
3
k2
x+3k2-1=0
設(shè)A(x1,y1),C(x2,y2),則x1+x2=
2
3
k2
1
4
+k2
,x1x2=
3k2-1
1
4
+k2

∴|AC|=
1+k2
|x1-x2|=
1+k2
×
(x1+x1)2-4x1x2
=
k2+1
1
4
+k2

同理可得|BD|=
4+4k2
k2+4
,
∴四邊形ABCD面積為S=
1
2
|AC||BD|=
1
2
×
2+k2+
1
k2
17
16
+
1
4
(k2+
1
k2
)

令t=k2+
1
k2
,則t≥2,∴S=
1
2
×
2+t
17
16
+
1
4
t
=2×
2+t
17
4
+t
=2(1-
9
4
17
4
+t

∵t≥2,∴0<
9
4
17
4
+t
9
25
,∴
32
25
≤S<2
∴四邊形ABCD面積最小值為
32
25
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

如圖,設(shè)拋物線C1:y2=4mx(m>0)的準(zhǔn)線與x軸交于F1,焦點(diǎn)為F2;以F1,F(xiàn)2為焦點(diǎn),離心率e=
1
2
的橢圓C2與拋物線C1在x軸上方的交點(diǎn)為P,延長(zhǎng)PF2交拋物線于點(diǎn)Q,M是拋物線C1上一動(dòng)點(diǎn),且M在P與Q之間運(yùn)動(dòng).
(1)當(dāng)m=1時(shí),求橢圓C2的方程;
(2)當(dāng)△PF1F2的邊長(zhǎng)恰好是三個(gè)連續(xù)的自然數(shù)時(shí),求△MPQ面積的最大值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知平面直角坐標(biāo)系xoy中的一個(gè)橢圓,它的中心在原點(diǎn),左焦點(diǎn)為F(-
3
,0)
,右頂點(diǎn)為D(2,0),設(shè)點(diǎn)A(1,
1
2
).
(1)求該橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若P是橢圓上的動(dòng)點(diǎn),求線段PA的中點(diǎn)M的軌跡方程;
(3)過原點(diǎn)O的直線交橢圓于B,C兩點(diǎn),求△ABC面積的最大值,并求此時(shí)直線BC的方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

若動(dòng)圓過定點(diǎn)A(-3,0)且和定圓(x-3)2+y2=4外切,則動(dòng)圓圓心P的軌跡為( 。
A.雙曲線B.橢圓C.拋物線D.雙曲線一支

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知點(diǎn)F(1,0),直線L:x=-1,P為平面上的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)P作直線L的垂線,垂足為Q,且
QP
QF
=
FP
FQ

(1)求點(diǎn)P的軌跡C的方程;
(2)是否存在正數(shù)m,對(duì)于過點(diǎn)M(m,0)且與曲線C有兩個(gè)交點(diǎn)A,B的任一直線,都有
FA
FB
<0
?若存在,求出m的取值范圍;若不存在,請(qǐng)說明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

若直線y=-x+m與曲線y=
5-
1
4
x2
只有一個(gè)公共點(diǎn),則m的取值范圍是( 。
A.-1≤m<2B.-2
5
≤m≤2
5
C.-2≤m<2或m=5D.-2
5
≤m≤2
5
或m=5

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

如圖,雙曲線
x2
a2
-
y2
b2
=1(a,b>0)的兩頂點(diǎn)為A1,A2,虛軸兩端點(diǎn)為B1,B2,兩焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2.若以A1A2為直徑的圓內(nèi)切于菱形F1B1F2B2,切點(diǎn)分別為A,B,C,D.則:
(Ⅰ)雙曲線的離心率e=______;
(Ⅱ)菱形F1B1F2B2的面積S1與矩形ABCD的面積S2的比值
S1
S2
=______.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知橢圓E經(jīng)過點(diǎn)A(2,3),對(duì)稱軸為坐標(biāo)軸,焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2在x軸上,離心率e=
1
2

(1)求橢圓E的方程;
(2)求∠F1AF2的平分線所在直線l的方程;
(3)在橢圓E上是否存在關(guān)于直線l對(duì)稱的相異兩點(diǎn)?若存在,請(qǐng)找出;若不存在,說明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

如圖,⊙O:x2+y2=16,A(-2,0),B(2,0)為兩定點(diǎn),l是⊙O的一條動(dòng)切線,若過A,B兩點(diǎn)的拋物線以直線l為準(zhǔn)線,則拋物線焦點(diǎn)所在的軌跡是( 。
A.雙曲線B.橢圓C.拋物線D.圓

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