(19)(本小题共14分) 已知 A B C 的顶点 A,…——2008 高考数学第 19 题答案解析

2008_北京卷 (2008·文)

2008 ?? 第 19 题 解答题 区分题
2008_北京卷 (2008·文)

(19)(本小题共14分)
已知 $\triangle A B C$ 的顶点 $A, B$ 在椭圆 $x^{2}+3 y^{2}=4$ 上, C 在直线 $l: y=x+2$ 上,且 $A B / / l$ .
(I)当 $A B$ 边通过坐标原点 $O$ 时,求 $A B$ 的长及 $\triangle A B C$ 的面积;
(II)当 $\angle A B C=90^{\circ}$ ,且斜边 $A C$ 的长最大时,求 $A B$ 所在直线的方程.

完整解析 · 逐步详解

【解答】
(共14分)
解:(I)因为 $A B / / l$ ,且 $A B$ 边通过点 $(0,0)$ ,所以 $A B$ 所在直线的方程为 $y=x$ .
设 $A, B$ 两点坐标分别为 $\left(x_{1}, y_{1}\right),\left(x_{2}, y_{2}\right)$ .
由 $\left\{\begin{array}{c}x^{2}+3 y^{2}=4, \\ y=x\end{array}\right.$ 得 $x= \pm 1$,
所以 $|A B|=\sqrt{2}\left|x_{1}-x_{2}\right|=2 \sqrt{2}$ .
又因为 $A B$ 边上的高 $h$ 等于原点到直线 $l$ 的距离,
所以 $h=\sqrt{2} \cdot S_{\triangle A B C}=\frac{1}{2}|A B| \cdot h=2$ .
(II)设 $A B$ 所在直线的方程为 $y=x+m$ .
由 $\left\{\begin{array}{c}x^{2}+3 y^{2}=4, \\ y=x+m\end{array}\right.$ 得 $4 x^{2}+6 m x+3 m^{2}-4=0$ .
因为 $A, B$ 在椭圆上,
所以 $\Delta=-12 m^{2}+64>0$ .
设 $A, B$ 两点坐标分别为 $\left(x_{1}, y_{1}\right),\left(x_{2}, y_{2}\right)$ .
则 $x_{1}+x_{2}=-\frac{3 m}{2}, x_{1} x_{2}=\frac{3 m^{2}-4}{4}$ ,
所以 $|A B|=\sqrt{2}\left|x_{1}-x_{2}\right|=\frac{\sqrt{32-6 m^{2}}}{2}$ .
又因为 $B C$ 的长等于点 $(0, m)$ 到直线 $l$ 的距离,即 $|B C|=\frac{|2-m|}{\sqrt{2}}$ .
所以 $|A C|^{2}=|A B|^{2}+|B C|^{2}=-m^{2}-2 m+10=-(m+1)^{2}+11$ .
所以当 $m=-1$ 时,$A C$ 边最长.(这时 $\Delta=-12+64>0$ )
此时 $A B$ 所在直线的方程为 $y=x-1$ .

✅ 来源:2008年 · ?? · 2008_北京卷 (2008·文) · 第 19 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

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