【題目】如圖,橢圓的離心率,且橢圓C的短軸長為.

(1)求橢圓的方程;

(2)設(shè)橢圓上的三個(gè)動(dòng)點(diǎn).

i)若直線過點(diǎn)D,且點(diǎn)是橢圓的上頂點(diǎn),求面積的最大值;

ii)試探究:是否存在是以為中心的等邊三角形,若存在,請給出證明;若不存在,請說明理由.

【答案】(1) 橢圓的方程是

面積的最大值為

不存在是以為中心的等邊三角形.

【解析】

利用離心率以及短軸長,求出橢圓中.即可求橢圓的方程;

由已知,直線的斜率存在,設(shè)直線方程,聯(lián)立直線與橢圓方程,利用韋達(dá)定理,弦長公式,推出面積的表達(dá)式,通過換元,利用導(dǎo)數(shù)求出面積的最大值.

假設(shè)存在是以為中心的等邊三角形.

當(dāng)軸上時(shí),推出與為等邊三角形矛盾.

當(dāng)軸上時(shí),推出與為等邊三角形矛盾.

當(dāng)不在坐標(biāo)軸時(shí),推出與為等邊三角形矛盾.故得解.

1)由已知得 ,解得

所以橢圓的方程是

由已知可知直線的斜率定存在,設(shè)直線的方程為,

,

,所以

所以,

,所以,

所以,

,則

所以上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),此時(shí)有最小值此時(shí)有最大值.

故得解.

不存在是以為中心的等邊三角形.理由如下:

假設(shè)存在是以為中心的等邊三角形.

當(dāng)軸上時(shí),的坐標(biāo)為,則關(guān)于軸對稱,的中點(diǎn)軸上.

的中心,所以,可知,

從而,即.

所以與為等邊三角形矛盾.

當(dāng)軸上時(shí),的坐標(biāo)為,則關(guān)于軸對稱,的中點(diǎn)軸上.

的中心,所以,可知,

從而,即.

所以與為等邊三角形矛盾.

當(dāng)不在坐標(biāo)軸時(shí),設(shè),的中點(diǎn)為,則,

的中心,則,可知.

設(shè),則,

,兩式相減得,

從而,

所以,

所以不垂直,與等邊矛盾.

綜上所述,不存在是以為中心的等邊三角形.

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