已知椭圆 $\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$),$AB,CD$ 是过椭圆左焦点 $F$ 的弦,且 $AB\perp CD$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    椭圆
    >
    椭圆的几何量
    >
    椭圆的焦点弦长
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    椭圆
    >
    椭圆的几何量
    >
    椭圆的焦点弦长
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    直线与圆锥曲线
    >
    面积计算
  1. 求证:$\dfrac {1}{|AB|}+\dfrac {1}{|CD|}$ 为定值;
    标注
    • 知识点
      >
      解析几何
      >
      椭圆
      >
      椭圆的几何量
      >
      椭圆的焦点弦长
    答案
    解析
    不妨直线 $AB$ 和 $CD$ 的倾斜角分别为 $\alpha$ 和 $\alpha+\dfrac{\pi}2$,椭圆的焦距为 $2c$,则根据椭圆的焦点弦长公式可得\[|AB|=\dfrac{2ab^2}{b^2+c^2\sin^2\alpha},|CD|=\dfrac{2ab^2}{b^2+c^2\cos^2\alpha}.\]根据题意,有\[\dfrac{1}{|AB|}+\dfrac{1}{|CD|}=\dfrac{b^2+c^2\sin^2\alpha}{2ab^2}+\dfrac{b^2+c^2\cos^2\alpha}{2ab^2}=\dfrac{2b^2+c^2}{2ab^2}=\dfrac{a^2+b^2}{2ab^2},
    \]为定值.
  2. 求 $A,B,C,D$ 构成的四边形的面积 $S$ 的取值范围.
    标注
    • 知识点
      >
      解析几何
      >
      椭圆
      >
      椭圆的几何量
      >
      椭圆的焦点弦长
    • 知识点
      >
      解析几何
      >
      直线与圆锥曲线
      >
      面积计算
    答案
    $\left[\dfrac{8a^2b^4}{(a^2+b^2)^2},2b^2\right]$
    解析
    根据题意,有\[S=\dfrac 12|AB|\cdot |CD|=\dfrac{2a^2b^4}{b^4+b^2c^2+\dfrac 14c^4\sin^22\alpha},\]于是 $S$ 的取值范围是 $\left[\dfrac{8a^2b^4}{(a^2+b^2)^2},2b^2\right]$.
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
0.132166s