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某公园内有一椭圆形景观水池,经测量知,椭圆长轴长为20米,短轴长为16米.现以椭圆长轴所在直线为x轴,短轴所在直线为y轴,建立平面直角坐标系,如图所示.
(I)为增加景观效果,拟在水池内选定两点安装水雾喷射口,要求椭圆上各点到这两点距离之和都相等,请指出水雾喷射口的位置(用坐标表示),并求椭圆的方程;
(Ⅱ)为增强水池的观赏性,拟划出一个以椭圆的长轴顶点A、短轴顶点B及椭圆上某点M构成的三角形区域进行夜景灯光布置.请确定点肘的位置,使此三角形区域面积最大.

【答案】分析:(I)设椭圆的长轴长为2a,短轴长为2b,则2a=20,2b=16,由椭圆定义知水雾喷射口的位置,并可得椭圆的方程;
(Ⅱ)记点M到直线AB的距离为d,过点M与AB平行的直线为l,则,要使△ABM的面积最大,则只需d最大,即l与AB这两平行线间的距离最大,设出方程代入椭圆方程即可求解.
解答:解:(I)设椭圆的长轴长为2a,短轴长为2b,则2a=20,2b=16,∴a=10,b=8,c=6
由椭圆定义知,水雾喷射口的位置应选择再椭圆的两个焦点处,其左边为(-6,0),(6,0)
椭圆的方程为;
(Ⅱ)由题知A(10,0),B(8,0)
记点M到直线AB的距离为d,过点M与AB平行的直线为l
∵|AB|=2,∴
要使△ABM的面积最大,则只需d最大,即l与AB这两平行线间的距离最大
∴l与椭圆相切于第三象限的点M,即为所求的点
∵,∴设l的方程为:y=-+m
代入到椭圆方程,消元可得32x2-40mx+25m2-1600=0①
令△=1600m2-4×32×(25m2-1600)=0,可得m=±,由题意,m=-8
代入(1),可得x=-5,代入直线l的方程,可得y=-4
∴M(-5,-4)
∴当点M选择在(-5,-4)时,三角形区域面积最大.
点评:本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
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(1)为增加景观效果,拟在水池内选定两点安装水雾喷射口,要求椭圆上各点到这两点距离之和都相等,请指出水雾喷射口的位置(用坐标表示),并求椭圆的方程。

(2)为了增加水池的观赏性,拟划出一个以椭圆的长轴顶点A、短轴顶点B及椭圆上某点M构成的三角形区域进行夜景灯光布置,请确定点M的位置,使此三角形区域面积最大。

 

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