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已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)(1)当椭圆的离心率e=12,一条准线方程为x=4时,求椭圆方程;(2)设P(x,y)是椭圆上一点,在(1)的

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已知椭圆
x 2
a 2
+
y 2
b 2
=1 (a>b>0)
(1)当椭圆的离心率 e=
1
2
,一条准线方程为x=4 时,求椭圆方程;
(2)设P(x,y)是椭圆上一点,在(1)的条件下,求z=x+2y的最大值及相应的P点坐标.
(3)过B(0,-b)作椭圆
x 2
a 2
+
y 2
b 2
=1 (a>b>0)的弦,若弦长的最大值不是2b,求椭圆离心率的取值范围.
▼优质解答
答案和解析
(1)∵
e=
c
a
=
1
2
a 2
c
=4
,∴ c=1,a=2,b=
3
,椭圆方程为
x 2
4
+
y 2
3
=1
(2)因为P(x,y)在椭圆
x 2
4
+
y 2
3
=1 上,所以可设 x=2cosθ,y=
3
sinθ ,
z=2cosθ+2
3
sinθ=4sin(θ+
π
6
)≤4 ,∴z max =4,此时 θ=2kπ+
π
3
(k∈Z) ,
相应的P点坐标为 (1,
3
2
) .
(3)设弦为BP,其中P(x,y),∵ B P 2 = x 2 +(y+b ) 2 = a 2 -
a 2
b 2
y 2 + y 2 +2by+ b 2
= -
c 2
b 2
y 2 +2by+ a 2 + b 2 =-
c 2
b 2
(y-
b 3
c 2
)+
b 4
c 2
+ a 2 + b 2 =f(y),(-b≤y≤b) ,
因为BP的最大值不是2b,又f(b)=4b 2
所以f(y)不是在y=b时取最大值,而是在对称轴 y=
b 3
c 2
处取最大值,
所以
b 3
c 2
<b ,所以b 2 <c 2 ,解得离心率 e∈(
2
2
,1) .