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已知椭圆E:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的离心率为
1
2
,且过点(-
2
6
3
,1).
(1)求椭圆E的方程;
(2)过椭圆的右焦点F作两条直线分别与椭圆交于A,C与B,D,若
AC
BD
=0,求四边形ABCD面积的取值范围.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:圆锥曲线中的最值与范围问题
分析:(1)由已知条件得3a2=4b2
8
3a2
+
1
b2
=1
,由此能求出椭圆方程.
(2)当AC,BD中有一条与x轴垂直时,四边形ABCD的面积为S=6,当AC,BD与x轴都不垂直时,设直线AC为y=k(x-1),k≠0,直线BD为y=-
1
k
(x-1)
.由
y=k(x-1)
x2
4
+
y2
3
=1
,得|AC|=
12(1+k2)
4k2+3
,同理|BD|=
12(k2+1)
3k2+4
,由此能求出四边形ABCD面积的取值范围是(6,
288
49
].
解答: 解:(1)设椭圆的集中为2c,则椭圆的离心率
c
a
=
1
2

a2-b2
a2
=
1
4
,∴3a2=4b2,①
把点(-
2
6
3
,1)代入椭圆方程
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0),
8
3a2
+
1
b2
=1
,②
由①②解得a2=4,b2=3,
∴椭圆方程为
x2
4
+
y2
3
=1

(2)当AC,BD中有一条与x轴垂直时,把x=1代入椭圆,
得y=±
3
2
,∴其中一条弦长为3,
四边形ABCD的面积为S=
1
2
|AC|•|BD|=
1
2
×4×3=6

当AC,BD与x轴都不垂直时,设直线AC为y=k(x-1),k≠0,
则直线BD为y=-
1
k
(x-1)

y=k(x-1)
x2
4
+
y2
3
=1
,得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0,
设A(x1,y1),C(x2,y2),则x1+x2=
8k2
4k2+3
x1x2=
4k2-12
4k2+3

∴|AC|=
1+k2
(x12+x22)-4x1x2

=
1+k2
(
8k2
4k2+3
)2-
4(4k2-12)
4k2+3

=
12(1+k2)
4k2+3

同理,|BD|=
12[1+(-
1
k
)2]
4(-
1
k
)2+3
=
12(k2+1)
3k2+4

∴四边形ABCD的面积为:
S=
1
2
|AC|•|BD|
=
1
2
12(1+k2)
4k2+3
12(k2+1)
3k2+4

=
72k4+144k2+72
12k4+25k2+12

=6-
6k2
12k4+25k2+12

=6-
6
12k2+
12
k2
+25

12k2+
12
k2
≥24
,当且仅当k2=1时取等号,
∴S≥6-
6
49
=
288
49
,且S<6,
综上,四边形ABCD面积的取值范围是[6,
288
49
].
点评:本题考查椭圆方程的求法,考查四边形面积的求法,解题时要认真审题,注意椭圆弦长公式的合理运用.
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1
x
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B、(-
1
3
1
3
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椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0),圆心在坐标原点,半径为
ab
a2+b2
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6
3
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3

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