(2012•河北模擬)如圖,已知橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
,梯形ABCD(AB∥CD∥y軸,|AB|>|CD|)內(nèi)接于橢圓C.
(I)設(shè)F是橢圓的右焦點(diǎn),E為OF(O為坐標(biāo)原點(diǎn))的中點(diǎn),若直線AB,CD分別經(jīng)過點(diǎn)E,F(xiàn),且梯形ABCD外接圓的圓心在直線AB上,求橢圓C的離心率;
(II)設(shè)H為梯形ABCD對(duì)角線的交點(diǎn),|AB|=2m,|CD|=2n,|OH|=d,是否存在正實(shí)數(shù)λ使得
m-n
d
λb
a
恒成立?若成立,求出λ的最小值,若不存在,請(qǐng)說明理由.
分析:(I)利用梯形ABCD外接圓的圓心在直線AB上,可得|AE|=|ED|,由此建立方程,求得幾何量之間的關(guān)系,從而可求橢圓C的離心率;
(II)先確定H在x軸上,再利用韋達(dá)定理表示出m-n,進(jìn)而利用基本不等式,即可求得結(jié)論.
解答:解:(I)設(shè)F(c,0),則E(
c
2
,0),D(c,
b2
a
),A(
c
2
,
b
4a2-c2
2a

由題意,梯形ABCD外接圓的圓心在直線AB上,則|AE|=|ED|,所以
b2(4a2-c2)
4a2
=
c2
4
+
b4
a2

化簡(jiǎn)得2a2=3c2,所以橢圓的離心率e=
c
a
=
6
3
;
(II)根據(jù)對(duì)稱性知識(shí),可得H在x軸上,設(shè)H(x0,0),則|x0|=d
設(shè)直線BD的方程為x=ty+x0,代入橢圓方程,消去x得(a2+b2t2)y2+2x0tb2y+
b2x
2
0
-a2b2
=0
設(shè)B(x1,y1),D(x2,y2),則y1+y2=-
2x0tb2
a2+b2t2

由題意,m=|y1|,n=|y2|,且y1,y2異號(hào)
∵m>n>0
∴m-n=|y1+y2|=|-
2x0tb2
a2+b2t2
|=
2d|t|b2
a2+b2t2

m-n
d
=
2|t|b2
a2+b2t2
=
2b2
a2
|t|
|+b2|t|
2b2
2ab
=
b
a

∴存在正實(shí)數(shù)λ使得
m-n
d
λb
a
恒成立,且λ的最小值為1.
點(diǎn)評(píng):本題考查橢圓的離心率,考查存在性問題,考查學(xué)生的計(jì)算能力,屬于中檔題.
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1
2
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4
5
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