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一道直线与椭圆综合问题研究

一道直线与椭圆综合问题研究
已知椭圆C 的方程是22
221(0)x y a b a b
+=>>,椭圆上的点到两焦点的距离之和为6,以坐标原点为圆心,b
为半径的圆和直线0x y +=相切。

(1)求椭圆的离心率;
(2)若直线l 和椭圆C 交于,M N 两点,以MN 为直径的圆过点(3,0)A ,求A M N ∆面积的最大值。

解:(1)263a a =⇒=
,由相切,得1b ==,
所以3e === (2)由(1),椭圆方程为2
219
x y +=, 当直线斜率为0时,设为y m =,将y m =代入2
219
x y +=
,得x =±
所以221(1)3233222m m S x m +-=⨯⋅==⨯=。

当直线斜率不为0时,
设:l x ty λ=+,1122(,),(,)M x y N x y ,由2219
x ty x y λ=+⎧⎪⎨+=⎪⎩得222(9)290t y t y λλ+++-=, 由0∆>得,229t λ<+, 所以212122229,99
t y y y y t t λλ--+==++,1212()2x x t y y λ+=++, 2212121212()()()x x ty ty t y y t y y λλλλ=++=+++。

因为以MN 为直径的圆过点(3,0)A ,所以0AM AN ⋅=u u u r u u u r ,
所以1122(3,)(3,)0x y x y -⋅-=,所以1212123()90x x x x y y -+++=, 所以22
1212(1)(3)()690t y y t y y λλλ++-++-+=, 所以222222(1)(9)2(3)69099
t t t t λλλλλ+---+-+=++,
所以2222222(1)(9)2(3)(9)69(9)09
t t t t t λλλλλ+---++-++=+, 所以2527360λλ-+=,解得125
λ=或3. 依题意,3λ≠,否则点,,A M N 不构成三角形。

所以12.5λ= 所以1212222481,5(9)25(9)
t y y y y t t -+==-++,
所以12MN y y =-=, 又点A 到直线l
的距离为3
d =
所以19225S MN d =⋅=
令9)γγ=≥,则2281
25t γ-=,所以29993144144248
S γγγγ
==≤=++, 当且仅当12γ=时等号成立。

综上,AMN ∆面积的最大值为3.2。

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