高中数学椭圆(关系到均值不等式)题目一道

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/07 17:19:13
已知椭圆中心在坐标原点O,焦点在X轴上。
椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形。
两准线距离为4
(1)求椭圆的方程
(2)直线l过点P(0,2)且与椭圆交于A、B,当三角形AOB面积取最大值时,求直线l方程。

老师说,第二问需要用到均值不等式,要先换元,非常复杂,所以没有具体讲解。
但我想知道做法,请高手帮助
谢谢!

(1)
因为椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形
所以b=c,又两准线的距离为4,所以a^2/c=2
且a^2=b^2+c^2=2c^2 代入
得到c=b=1,a=根号2
所以椭圆方程为x^2/2+y^2=1

(2)因为直线过定点,设直线为y=kx+2 根据对称性,可只讨论k>0的情况
与x轴交于点D(-2/k,0)
设直线与椭圆交于A(x1,y1)B(x2,y2)(设y2<y1)
S三角形AOB=(2/k)*(y1+y2)/2=(y1-y2)/k=x1-x2
将y=kx+2代入椭圆方程中,得到
(2k^2+1)x^2+8kx+6=0
又x有两个不同的解
所以 k>根号6/2
S=x1-x2=(2根号4k^2-6)/(2K^2+1)(k>根号6)

然后再根据这个目标函数求最大值

这么难,怎么解呀