Question

【題目】已知橢圓C： =1（a＞b＞0）過(guò)點(diǎn)M（2，1），且離心率為 ． （Ⅰ）求橢圓C的方程；
（Ⅱ）設(shè)A（0，﹣1），直線(xiàn)l與橢圓C交于P，Q兩點(diǎn)，且|AP|=|AQ|，當(dāng)△OPQ（O為坐標(biāo)原點(diǎn)）的面積S最大時(shí)，求直線(xiàn)l的方程．

Answer 1

【答案】解：（Ⅰ）∵橢圓C： =1（a＞b＞0）過(guò)點(diǎn)M（2，1），且離心率為 ， ∴ ，又a2=b2+c2 ，
解得a=2 ，b= ，
∴橢圓C的方程為 ．
（Ⅱ）由題意知直線(xiàn)l的斜率k存在，
①當(dāng)k=0時(shí)，設(shè)直線(xiàn)l的方程為y=y0 ， P（﹣x0 ， y0），Q（x0 ， y0），
則 ，
∴S= |2x0||y0|=|x0||y0|=2 ≤ =2，
當(dāng)且僅當(dāng) =2﹣ ，即|y0|=1時(shí)，取等號(hào)，
此時(shí)直線(xiàn)l的方程為y=±1．
②當(dāng)k≠0時(shí)，可設(shè)直線(xiàn)l的方程為y=kx+m，P（x1 ， y1），Q（x2 ， y2），
聯(lián)立 ，消去y，整理得（1+4k2）x2+8kmx+4（m2﹣2）=0，
由△=（8km）2﹣4（1+4k2）4（m2﹣2）＞0，
解得8k2+2＞m2 ， （*）
， ，
∴PQ中點(diǎn)為（﹣ ， ），
∵|AP|=|AQ|，∴ ，化簡(jiǎn)得1+4k2=3m，
結(jié)合（*）得0＜m＜6，
又O到直線(xiàn)l的距離d= ，
|PQ|= |x1﹣x2|= ，
∴S= |PQ|d= = = ，
∴當(dāng)m=3時(shí)，S取最大值2，此時(shí)k= ，直線(xiàn)l的方程為y= ．
綜上所述，直線(xiàn)l的方程為y=±1或y=
【解析】（Ⅰ）由橢圓過(guò)點(diǎn)M（2，1），且離心率為 ，列出方程組求出a，b，由此能求出橢圓C的方程；（Ⅱ）由題意知直線(xiàn)l的斜率k存在，當(dāng)k=0時(shí)，直線(xiàn)l的方程為y=±1．當(dāng)k≠0時(shí)，可設(shè)直線(xiàn)l的方程為y=kx+m，聯(lián)立 ，得（1+4k2）x2+8kmx+4（m2﹣2）=0，由此利用根的判別式、韋達(dá)定理、弦長(zhǎng)公式、點(diǎn)到直線(xiàn)距離公式，結(jié)合已知條件能求出直線(xiàn)l的方程．
【考點(diǎn)精析】掌握橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是解答本題的根本，需要知道橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程焦點(diǎn)在x軸：，焦點(diǎn)在y軸：．