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椭圆 C:x2a2+y2b2=1(a>b>0) 的左右焦点为 F1 和 F2, O 为椭圆的中心,过 F1 作直线 l1,l2, 分别交椭圆 C 于 A,B 和 C,D, 且 |AB| 的最大值为 26, |CD| 的最小值为 263.

  1. 求椭圆 C 的方程;
  2. 设线段 AB,CD 的中点分别为 M,N, 记 ΔOMN 的面积为 S1, ΔF2MN 的面积为 S2. 若直线 l1,l2 的斜率为 k1,k2, 且 k1k2=12, 求证: S1S2 为定值,并求出这个定值.
解

  1. 椭圆的焦点弦在长轴取到最长,在通径取到最短,因此 2a=26,2b2a=263⇒C:x26+y22=1.
  2. 设 l1:x=t1y−2,l2:x=t2y−2, 这里 ti=1ki,i=1,2, 且由于 k1k2=12, 故 k1,k2≠0, t1,t2 存在且 t1t2=2. 联立 l1,C: (t12+3)y2−4t1y−2=0⇒yM=yA+yB2=2t1t12+3,
    从而xM=t1yM−2=−6t12+3. 同理N(−6t22+3,2t2t22+3).
    设 MN 与 x 轴交于 P, 则 xP=−xMyN−xNyMyN−yM=12(t1−t2)6(t1−t2)−2t1t2(t1−t2)=−6,
    如图,作F2,O在MN上的垂足F′,O′, 则S1S2=OO′F2F′=OQF2Q=34.

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