(2011?崇明县二模)如图,已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0),M为椭圆上的一个动点,F1、F2分别为椭圆的

2025-05-09 14:46:59
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回答1:

(1)设F1(-c,0),F2(c,0),A(a,0),B(0,b)
因为MF2⊥F1F2,所以点M坐标为M(c,

b2
a
)
所以MF1方程b2x-2acy+b2c=0
O到MF1距离d= 
b2c
b4+4a2c2
1
3
c
,整理得2b4=a2c2
所以
a2b2+c2
2b4a2c2
,解得a=
2
b

(2)设直线l方程为y=
2
(x?b)
,直线与椭圆交于P(x1,y1),Q(x2,y2),F1到直线PQ的距离为h
解联立方程
y=
2
(x?b)
x2+2y2=2b2
得5x2-8bx+2b2=0,PQ=
6
2
5
b
h=
2
6
b
3

所以S△PQF1
4
5
3
b2=20
3

所以b2=25,a2=50
∴椭圆方程为
x2
50
+
y2
25
=1

(3)设MF1=m,MF2=n,m+n=2a
由余弦定理得cos∠F1MF2
m2+n2?4c2
2mn
2b2
mn
?1

因为0<mn≤
(m+n)2
4
=2b2

所以cos∠F1MF2≥0
当且仅当m=n=a=
2
b,cos∠F1MF2=0

由三角形内角及余弦单调性知有最大值F1MF2
π
2