椭圆 $\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$)的右焦点为 $F(1,0)$,过点 $P(0,2)$ 的直线交椭圆于 $A,B$ 两点,且 $\triangle FAB$ 周长的最大值为 $8$.
【难度】
【出处】
2010年第二十一届“希望杯”全国数学邀请赛高二(二试)
【标注】
  • 知识点
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    解析几何
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    椭圆
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    椭圆的几何量
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    椭圆的基本量
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    解析几何
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    解析几何中的基本公式
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    面积坐标公式
  • 知识点
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    解析几何
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    直线与圆锥曲线
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    面积计算
  • 题型
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    解析几何
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    圆锥曲线的弦长与面积问题
  1. 求 $a,b$ 的值;
    标注
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      解析几何
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      椭圆
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      椭圆的几何量
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      椭圆的基本量
    答案
    $a=2$,$b=\sqrt3$
    解析
    设椭圆的左焦点为 $F_1$,则有$$AB+AF+BF\leqslant AF_1+BF_1+AF+BF=4a=8,$$当且仅当 $A,B,F_1$ 三点共线时,取等,故 $a=2$,$b=\sqrt3$.
  2. 若点 $Q(1,2)$,求 $\triangle QAB$ 面积的最大值.
    标注
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      解析几何
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      解析几何中的基本公式
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      面积坐标公式
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      圆锥曲线的弦长与面积问题
    答案
    $\sqrt3$
    解析
    设直线 $AB$ 的方程为 $x=m(y-2)$,于是 $\triangle QAB$ 的面积\[\begin{split} S&=\dfrac 12\left|\left(x_1-1\right)\left(y_2-2\right)-\left(x_2-1\right)\left(y_1-2\right)\right|\\
    &=\dfrac 12\left|[my_1-(2m+1)](y_2-2)-[my_2-(2m+1)](y_1-2)\right|\\
    &=\dfrac12|y_1-y_2|,\end{split}\]因此当直线 $AB$ 的斜率不存在时,$\triangle QAB$ 的面积取得最大值为 $\sqrt3$.
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
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