试题与答案

已知△ABC的顶点A,B在椭圆x2+3y2=4上,C在直线l:y=x+2上,且A

题型:解答题

题目:

已知△ABC的顶点A,B在椭圆x2+3y2=4上,C在直线l:y=x+2上,且ABl.

(1)求边AB中点的轨迹方程;

(2)当AB边通过坐标原点O时,求△ABC的面积;

(3)当∠ABC=90°,且斜边AC的长最大时,求AB所在直线的方程.

答案:

(1)设AB所在直线的方程为y=x+m

x2+3y2=4
y=x+m
得4x2+6mx+3m2-4=0.(2分)

因为A、B在椭圆上,所以△=-12m2+64>0.-

4
3
3
<m<
4
3
3

设A、B两点坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),中点为P(x0,y0

x1+x2=-

3m
2
m=-
4
3
x0
y0=x0-
4
3
x0=-
1
3
x0

所以中点轨迹方程为y=-

1
3
x(-
3
<x<
3
,且x≠-
3
2
)(4分)

(2)∵ABl,且AB边通过点(0,0),故AB所在直线的方程为y=x.

此时m=0,由(1)可得x=±1,所以|AB|=

2
|x1-x2|=2
2
(6分)

又因为AB边上的高h等于原点到直线l的距离,所以h=

2
(8分)

S△ABC=

1
2
|AB|•h=2.(10分)

(3)由(1)得x1+x2=-

3m
2
x1x2=
3m2-4
4

所以|AB|=

2
|x1-x2|=
32-6m2
2
.(12分)

又因为BC的长等于点(0,m)到直线l的距离,即|BC|=

|2-m|
2
.(14分)

所以|AC|2=|AB|2+|BC|2=-m2-2m+10=-(m+1)2+11.

所以当m=-1时,AC边最长,(这时△=-12+64>0)

此时AB所在直线的方程为y=x-1.(16分)

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