每日一题[4288]单德林球

古希腊数学家采用平面切割圆锥面的方法来研究圆锥曲线,随着圆锥的轴与平面所成角 $\beta$ 的变化,截得的曲线的形状也不同,若圆锥轴截面的顶角为 $2\alpha$,则曲线的离心率为 $e=\dfrac{\cos\beta}{\cos\alpha}$.设圆锥 $SO$ 的底面半径为 $4$,母线长为 $12$,$\triangle SAB$ 是圆锥的一个轴截面,$D$ 为 $SA$ 中点,过 $B,D$ 两点且与轴截面垂直的平面与圆锥的截面曲线是一个椭圆 $\Gamma$,则(       )

A.椭圆 $\Gamma$ 的长轴长为 $2\sqrt{17}$

B.椭圆 $\Gamma$ 的离心率为 $\dfrac{3\sqrt{17}}{17}$

C.$SO$ 与 $BD$ 的交点是椭圆 $\Gamma$ 的一个焦点

D.内接于椭圆的矩形面积最大值为 $4\sqrt{34}$

答案    ABD.

解析    如图,利用 $D(-2,4\sqrt 2),B(4,0)$ 和截距坐标公式可得 $OM=\frac{8\sqrt 2}3$,$BM=\frac{2\sqrt{68}}3$,进而 $\cos\alpha=\frac{2\sqrt2}3$,$\cos\beta=\frac{2\sqrt 2}{\sqrt{17}}$,于是椭圆 $\Gamma$ 的长轴长为 $|BD|=2\sqrt{17}$,离心率 $e=\frac 3{\sqrt{17}}$,选项 $\boxed{A}$ $\boxed{B}$ 正确;

对于选项 $\boxed{C}$,根据丹德林球的性质,焦点是丹德林球与截面的切点,不再圆锥的轴 $SO$ 上,选项错误;

对于选项 $\boxed{D}$,记椭圆的长轴长为 $2a$,短轴长为 $2b$,则内接于椭圆的矩形面积的最大值为\[2ab=2a^2\sqrt{1-e^2}=4\sqrt{34},\]选项正确.

综上所述,正确的选项为 $\boxed{A}$ $\boxed{B}$ $\boxed{D}$.

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