Question

10．已知橢圓E：$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1（{a＞b＞0}）$的離心率為$\frac{1}{2}$，橢圓E和拋物線y²=$\frac{9}{4}$x交于M，N兩點(diǎn)，且直線MN恰好通過橢圓E的右焦點(diǎn)F₂．
（1）求橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程；
（2）已知橢圓E的左焦點(diǎn)為F₁，左、右頂點(diǎn)分別為A，B，經(jīng)過點(diǎn)F₁的直線l與橢圓E交于C，D兩點(diǎn)，記△ABD與△ABC的面積分別為S₁，S₂，求|S₁-S₂|的最大值．

Answer 1

分析 （1）不妨設(shè)M$（c，\frac{^{2}}{a}）$，則$\frac{^{2}}{a}$=$\frac{3}{2}\sqrt{c}$，又$\frac{c}{a}=\frac{1}{2}$，a²=b²+c²，聯(lián)立解得橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程．
（2）當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí)，直線l的方程為x=-1．此時(shí)D$（-1，\frac{3}{2}）$，C$（-1，-\frac{3}{2}）$，△ABD與△ABC的面積相等．則|S₁-S₂|=0．當(dāng)直線l的斜率存在時(shí)，設(shè)直線l的方程為y=k（x+1）．（k≠0），設(shè)C（x₁，y₁），D（x₂，y₂），y₁y₂＜0．聯(lián)立$\left\{\begin{array}{l}{y=k（x+1）}\\{\frac{{x}^{2}}{4}+\frac{{y}^{2}}{3}=1}\end{array}\right.$，化為：（3+4k²）x²+8k²x+4k²-12=0，|S₁-S₂|=2||y₁|-|y₂||=2|y₂+y₁|=2|k（x₁+x₂）+2k|=$\frac{12|k|}{3+4{k}^{2}}$．利用基本不等式的性質(zhì)即可堵車．

解答 解：（1）不妨設(shè)M$（c，\frac{^{2}}{a}）$，則$\frac{^{2}}{a}$=$\frac{3}{2}\sqrt{c}$，又$\frac{c}{a}=\frac{1}{2}$，a²=b²+c²，聯(lián)立解得a=2，c=1，b²=3．
∴橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程為$\frac{{x}^{2}}{4}+\frac{{y}^{2}}{3}$=1．
（2）當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí)，直線l的方程為x=-1．此時(shí)D$（-1，\frac{3}{2}）$，C$（-1，-\frac{3}{2}）$，△ABD與△ABC的面積相等．
則|S₁-S₂|=0．當(dāng)直線l的斜率存在時(shí)，設(shè)直線l的方程為y=k（x+1）．（k≠0），設(shè)C（x₁，y₁），D（x₂，y₂），y₁y₂＜0．
聯(lián)立$\left\{\begin{array}{l}{y=k（x+1）}\\{\frac{{x}^{2}}{4}+\frac{{y}^{2}}{3}=1}\end{array}\right.$，化為：（3+4k²）x²+8k²x+4k²-12=0，△＞0，x₁+x₂=$\frac{-8{k}^{2}}{3+4{k}^{2}}$，x₁•x₂=$\frac{4{k}^{2}-12}{3+4{k}^{2}}$，
△ABD與△ABC的面積相等．
則|S₁-S₂|=2||y₁|-|y₂||=2|y₂+y₁|=2|k（x₁+x₂）+2k|=$\frac{12|k|}{3+4{k}^{2}}$．
k≠0時(shí)，$\frac{12|k|}{3+4{k}^{2}}$=$\frac{12}{\frac{3}{|k|}+4|k|}$≤$\frac{12}{2\sqrt{3×4}}$=$\sqrt{3}$．當(dāng)且僅當(dāng)k=$±\frac{\sqrt{3}}{2}$時(shí)取等號，
∴|S₁-S₂|的最大值為$\sqrt{3}$．

點(diǎn)評 本題考查了橢圓與拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程及其性質(zhì)、直線與橢圓相交弦長問題、一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系、基本不等式的性質(zhì)、分類討論方法，考查了推理能力與計(jì)算能力，屬于難題．