如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆的中心在原点O,右焦点F在x轴上,椭圆与y轴交于A、B两点,其右准线l与x轴交于T点,直线BF交椭圆于C点,P为椭圆上弧AC上的一点.
(1) 求证:A、C、T三点共线;
(2) 如果,四边形APCB的面积最大值为
,求此时椭圆的方程和P点坐标.
如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆的中心在原点O,右焦点F在x轴上,椭圆与y轴交于A、B两点,其右准线l与x轴交于T点,直线BF交椭圆于C点,P为椭圆上弧AC上的一点.
(1) 求证:A、C、T三点共线;
(2) 如果,四边形APCB的面积最大值为
,求此时椭圆的方程和P点坐标.
(1) 证明:设椭圆方程为=1(a>b>0) ①,则A(0,b),B(0,-b),T
.
AT:=1 ②,BF:
+
=1 ③,解得交点C
,
代入①得=1,满足①式,则C点在椭圆上,即A、C、T三点共线.
(2) 解:过C作CE⊥x轴,垂足为E,
则△OBF∽△ECF.
∵,CE=
b,EF=
c,则C
,代入①得
=1,∴ a2=2c2,b2=c2.设P(x0,y0),则x0+2y
=2c2.此时C
,AC=
c,S△ABC=
·2c·
=
c2,
直线AC的方程为x+2y-2c=0,P到直线AC的距离为d=
S△APC=d·AC=
·
·c.只须求x0+2y0的最大值,
(解法1)∵ (x0+2y0)2=x+4y
+2·2x0y0≤x
+4y
+2(x
+y
)=3(x
+2y
)=6c2,∴ x0+2y0≤
c.当且仅当x0=y0=
c时,(x0+2y0)max=
c.
(解法2)令x0+2y0=t,代入x+2y
=2c2得(t-2y0)2+2y
-2c2=0,即6y
-4ty0+t2-2c2=0.Δ=(-4t)2-24(t2-2c2)≥0,得t≤
c.当t=
c,代入原方程解得x0=y0=
c.
∴ 四边形的面积最大值为,∴ c2=1,a2=2,b2=1,此时椭圆方程为
+y2=1.P点坐标为
.