已知椭圆x方/4+Y方=1,点A(1,1/2)一直线过原点交椭圆于BC,求三角形ABC最大面积

问题描述:

已知椭圆x方/4+Y方=1,点A(1,1/2)一直线过原点交椭圆于BC,求三角形ABC最大面积

设直线为y=kx,k≠0。
点A(1,1/2)到直线的距离,B(x1,y1),C(x2,y2)
d=|k-1/2|/√(1+k²)
联立y=kx,x²/4+y²=1
得x²+4k²x²-4=0
(1+4k²)x²-4=0
x1+x2=0
x1*x2= -4/(1+4k²)
|BC|=√[(x1-x2)²+(y1-y2)²]
|=√[(x1-x2)²+(kx1-kx2)²]
=√(1+k²)(x1-x2)²
=√(1+k)²[(x1+x2)²-4x1x2]
=√[16(1+k²)/(1+4k²)]
S△ABC=d×|BC|/2
=1/2×4|k-1/2|/√(1+4k²)
=2|k-1/2|/√(1+4k²)
=|2k-1|/√(1+4k²)
=√[(4k²+1-4k)/(4k²+1)]
=√[1- 4k/(4k²+1)]
=√[1- 4/(4k + 1/k)]
①当k>0时,
4k + 1/k≥4
0<4/(4k + 1/k)≤1
0≤1 - 4/(4k + 1/k)<1
0≤√[1 - 4/(4k + 1/k)]<1 当且仅当k=1/2时取等号。
即0≤S<1
②当k<0时,-4k>0,-1/k>0
S=√[1- 4/(4k + 1/k)]
=√[1 + 4/( -4k - 1/k)]
-4k - 1/k≥4
0<4/(-4k - 1/k)≤1
1<1 + 4/(4k + 1/k)≤2
1<√[1 + 4/(4k + 1/k)]≤√2 当且仅当k= - 1/2时取等号。
即1<S≤√2
③当k=0时,S=1/2 × 4 ÷2=1
④当k不存在时,S=1×2÷2=1
综上,Smax=√2,当k= -1/2时,即B(√2,-√2/2),C(-√2,√2/2)时,取最大值。

椭圆:x²/4+y²=1设直线为y=kx点A(1,1/2)到直线的距离d=|k-1/2|/√(1+k²)将y=kx代入x²/4+y²=1x²+4k²x²-4=0(1+4k²)x²-4=0x1+x2=0x1*x2=-4/(1+4k²)线段BC=...