方法四 基本不等式法
基本不等式法解圆锥曲线中的最值和范围问题
解题步骤:
第一步 将所求最值的量用变量表示出来,
第二步 用基本不等式求这个表达式的最值,并且使用基本不等式求出最值.
【例】已知椭圆:的一个焦点为
,左右顶点分别为
,
. 经过点
的直线
与椭圆交于
,
两点.
(Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)当直线的倾斜角为
时,求线段
的长;
(Ⅲ)记与
的面积分别为
和
,求
的最大值.
【解析】
(I)因为为椭圆的焦点,所以
,
又,所以
,
所以椭圆方程为.
(Ⅱ)因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率为
,
所以直线方程为,和椭圆方程联立得到
,消掉
,得到
,
所以,
,
,
所以
(Ⅲ)当直线无斜率时,直线方程为
,
此时,
,
,
面积相等,
当直线斜率存在(显然
)时,设直线方程为
,
设,
,
和椭圆方程联立得到,
消掉,得到
,
显然,方程有根,
且,
此时
,
因为,
,(
时等号成立),
所以的最大值为.