已知椭圆 $L:\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$ 的离心率为 $\dfrac{\sqrt 2}2$,$F_1,F_2$ 分别为椭圆 $L$ 的左右焦点,点 $\left(1,\dfrac{\sqrt 2}2\right)$ 在椭圆 上,设 $A$ 为椭圆 $L$ 上一个动点,弦 $AB,AC$ 分别过焦点 $F_1,F_2$,且 $\overrightarrow{AF_1}=\lambda_1\overrightarrow{F_1B}$,$\overrightarrow{AF_2}=\lambda_2\overrightarrow{F_2C}$.
【难度】
【出处】
2015年清华大学金秋营基础部分
【标注】
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  1. 求椭圆 $L$ 的方程;
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    答案
    $\dfrac{x^2}{2}+y^2=1 $
    解析
    椭圆 $L$ 的方程为 $\dfrac{x^2}{2}+y^2=1 $.
  2. 求 $\lambda_1+\lambda_2$ 的值;
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    答案
    $6$
    解析
    设 $A$ 点坐标为 $(x_1,y_1)$,$B$ 点坐标为 $(x_2,y_2)$,$C$ 点坐标为 $(x_3,y_3)$.由$$\overrightarrow{AF_1}=\lambda_1 \overrightarrow{F_1B},\overrightarrow{AF_2}=\lambda_2 \overrightarrow{F_2C},$$可得$$x_2=-\dfrac{1+x_1}{\lambda _1}-1,x_3=\dfrac{1-x_1}{\lambda_2}+1 .$$由椭圆的焦准性质可知,$\lambda_1 =\dfrac{x_1+2}{x_2+2} $,将 $x_2=-\dfrac{1+x_1}{\lambda _1}-1$ 代入上式,可得 $\lambda_1=2x_1+3$;同理,$\lambda _2=\dfrac{2-x_1}{2-x_3} $,将 $x_3=\dfrac{1-x_1}{\lambda_2}+1 $ 代入上式,可得 $\lambda_2=-2x_1+3$.
    所以 $\lambda_1 +\lambda _2=6$.
  3. 求 $\triangle F_1AC$ 的面积 $S$ 的最大值.
    标注
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      圆锥曲线的弦长与面积问题
    答案
    $\sqrt 2$
    解析
    因为$$S_{\triangle F_1AC}=\dfrac 12\cdot|F_1F_2|\cdot|y_1-y_3|=|y_1-y_2|,$$设 $AC$ 的方程为 $x=my+1$,与椭圆方程联立得$$(m^2+2)y^2+2my-1=0,$$从而有$$|y_1-y_3|=\dfrac {4m^2+4(m^2+2)}{m^2+2}=2\sqrt 2\cdot\dfrac 1{\sqrt{m^2+1}+\dfrac 1{\sqrt{m^2+1}}}\leqslant \sqrt 2.$$当 $m=0$,即当直线 $AC$ 的方程为 $x=1$ 时,$\triangle F_1AC$ 的面积 $S$ 取到最大值 $\sqrt{2} $.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2 问题3 答案3 解析3 备注3
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