直線與圓錐曲線,何時四邊形面積最大,練基礎這題型不錯

2021-01-18 孫老師數學

高中數學,直線與圓錐曲線,何時四邊形面積最大,練基礎這題型不錯。題目內容:平面直角坐標系xOy中,過橢圓M:x^2/6+y^2/3=1(a>b>0)右焦點的直線x+y-√3=0交M於A,B兩點;C,D為M上兩點,若四邊形ACBD的對角線CD⊥AB,求四邊形ACBD面積的最大值。

本題雖然是一道基礎題,但綜合的知識點不少,要完整地把它做出來也不是一件很容易的事。四邊形ACBD的對角線互相垂直,則它的面積就等於二分之一乘以兩條對角線的乘積,本題的解題思路就可以是:先求出對角線CD和AB的長,然後列出四邊形面積的表達式,最後討論它的最大值。

先求對角線AB的長。直線AB的方程已知,將其與橢圓方程聯立,即可求出A點和B點的坐標,進而求出AB的長。

再求對角線CD的長。此處是一個容易出錯的地方,一般情況下,把直線方程與橢圓方程聯立得到一個一元二次方程,令判別式△>0來保障直線與橢圓有兩個交點,但本題中表示四邊形的字母順序是ACBD,則AB和CD的垂足必須落在線段AB上(不包含A和B兩點),如下圖所示,所以只能通過數形結合的方式確定出參數m的取值範圍,而不能通過令判別式△>0來確定。

下面使用弦長公式來求弦CD的長。

然後書寫出四邊形的面積,並討論其最大值。

當直線與圓錐曲線相交時,一般是採用判別式△>0來確定參數的範圍,但如果題中對相交的情形有限制,要根據實際情況來確定參數的範圍。

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