[几何] 来自人教群的椭圆内接过焦点平行四边形面积
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2013-1-21 15:17
如图,将椭圆拉伸成圆,则平行四边形变成矩形,两焦点位置不变,矩形仍然要过该两点。
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2013-1-21 15:17
设原来平行四边形的面积为 $S$,拉伸后变成的矩形的面积为 $S'$,则 $S:S' = b:a$。
注意到 $A'B'$ 的取值范围是 $[2b,2a)$,所以:
(1)若 $2b\leqslant \sqrt2a$,则 $A'B'$ 在变化时能使矩形达到正方形,而圆内接四边形中以正方形面积最大,所以此时 $S'$ 最大值为 $2a^2$;
(2)若 $2b>\sqrt2a$,则由 $S'=A'B'\cdot\sqrt{(2a)^2-(A'B')^2}$,可知此时 $S'$ 关于 $A'B'$ 递减,于是 $S'$ 的最大值为 $2b\cdot\sqrt{(2a)^2-(2b)^2}$,即 $4bc$。
还原为椭圆的情形,即:若 $e\geqslant1/\sqrt2$,则 $S_{\max}=2ab$;若 $e<1/\sqrt2$,则 $S_{\max}=4b^2e$。
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