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已知A,B为椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)上两点,且OA⊥OB(O为原点)
(1)求证:
1
|OA|2
+
1
|OB|2
为定值
(2)求△AOB面积的最大值和最小值.
分析:(1)可利用直线OA,OB方程与椭圆方程联立求A,B点坐标满足的一元方程,进而求出A,B的横纵坐标的平方,代入
1
|OA|2
+
1
|OB|2
,化简即可.
(2)由SAOB=
1
2
|OA||OB|,
1
|OA|2
+
1
|OB|2
=
a2+b2
a2b2
,可根据均值不等式求最小值,再根据S2AOB=
1
4
|OA|2|OB|2
,把|OB|2转化为|OA|2,再根据椭圆中,|OA|范围即可求出面积最大值.
解答:解:(1)设椭圆方程为
x2
a2
+
y2
b2
=  1
,设当直线OA斜率存在且不为0时,设方程为y=kx,
∵A,B分别为椭圆上的两点,且OA⊥OB.∴直线OB方程为y=-
1
k
x
设A(x1,y1),b(x2,y2),把y=kx代入
x2
a2
+
y2
b2
=  1
x12=
a2b2
b2+a2k2 
,∴y12=
k2a2b2
b2+a2k2

把y=-
1
k
x代入
x2
a2
+
y2
b2
=  1
,得   x22=
a2b2k2
a2+b2k2
,∴y22=
a2b2
a2+b2k2
                        
  
1
|OA|2
+
1
|OB|2
=
1
x12+y12
+
1
x22+y22
=
1
a2b2
b2+a2k2
+  
k2a2b2
b2+a2k2
+
1
 
a2b2k2
a2+b2k2
+  
a2b2
a2+b2k2
=
a2+b2
a2b2

当直线OA,OB其中一条斜率不存在时,则另一条斜率为0此时
1
|OA|2
+
1
|OB|2
=
1
a2
+
1
b2
=
a2+b2
a2b2

综上,
1
|OA|2
+
1
|OB|2
为定值
(2)SAOB=
1
2
|OA||OB|,∴S2AOB=
1
4
|OA|2|OB|2
由(1)知
1
|OA|2
+
1
|OB|2
=
a2+b2
a2b2
≥2
1
|OA|2
1
|OB|2
=
2
|OA||OB|

∴SAOB=
1
2
|OA||OB|≥
a2b2
a2+b2
,∴S△AOBmin=
a2b2
a2+b2

∵S2AOB=
1
4
|OA|2|OB|2=
1
4
|OA|2 (
1
a2+b2
a2b2
-  
1
|OA|2
)

∵|OA|≤a,∴S2AOB≤
1
4
a2
1
a2+b2
a2b2
-
1
a2
)=
1
4
a2b2
S△AOBmax=
ab
2

综上 S△AOBmin=
a2b2
a2+b2
S△AOBmax=
ab
2
点评:本题考查了椭圆中定植问题和最值问题,与不等式联系,题目较难,应认真分析题意.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

已知a>b>0F是方程
x2
b2
+
y2
a2
=1
的椭圆E的一个焦点,P、A,B是椭圆E上的点,
PF
与x轴平行,
PF
=
a
4
,设A(x1,y1),B(x2,y2),
i
=(
x1
b
y1
a
)
n
=(
x2
b
y2
a
)
i
n
原点O与A、B两点构成的△AOB的面积为S
(I )求椭圆E的离心率
(II)设椭圆E上的点与椭圆£的长轴的两个端点构成的三角形的面积的最大值等于2,S是否为定值?如果是,求出这个定值:如果不是,请说明理由.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知离心率为
2
2
的椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)过点M(
6
,1,O是坐标原点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知点A、B为椭圆C上相异两点,且
OA
OB
,判定直线AB与圆O:x2+y2=
8
3
的位置关系,并证明你的结论.

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科目:高中数学 来源: 题型:

在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共计20分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
A.选修4-1:几何证明选讲
如图,CP是圆O的切线,P为切点,直线CO交圆O于A,B两点,AD⊥CP,垂足为D.
求证:∠DAP=∠BAP.
B.选修4-2:矩阵与变换
设a>0,b>0,若矩阵A=
.
a0
0b
.
把圆C:x2+y2=1变换为椭圆E:
x2
4
+
y2
3
=1.
(1)求a,b的值;(2)求矩阵A的逆矩阵A-1
C.选修4-4:坐标系与参数方程在极坐标系中,已知圆C:ρ=4cosθ被直线l:ρsin(θ-\frac{π}{6})=a截得的弦长为2
3
求实数a的值.
D.选修4-5:不等式选讲已知a,b是正数,求证:a2+4b2+
1
ab
≥4.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知抛物线y2=4x与椭圆x2+
y2
a2
=1(a>1)交于A、B两点,点F为抛物线的焦点,若∠AFB=120°,则椭圆的离心率为(  )

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知F1,F2为椭圆x2+
y2
2
=1
上的两个焦点,A,B是过焦点F1的一条动弦,则△ABF2的面积的最大值为(  )

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