10.(2005上海) 如圖,點(diǎn)A、B分別是橢圓長(zhǎng)軸的左、右端點(diǎn),點(diǎn)F是橢圓的右焦點(diǎn),點(diǎn)P在橢圓上,且位于軸上方,.
(1)求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(2)設(shè)M是橢圓長(zhǎng)軸AB上的一點(diǎn),M到直線AP的距離等于,求橢圓上的點(diǎn)到點(diǎn)M的距離的最小值.
解:(1)由已知可得點(diǎn)A(-6,0),F(4,0)
設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)是,由已知得
則2x2+9x-18=0,
, ∴P點(diǎn)的坐標(biāo)是
(2)直線AP的方程是
設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)是(m,0),則M到直線AP的距離是,
于是
橢圓上的點(diǎn)到點(diǎn)M的距離d有
由于
[探索題](2006湖北)設(shè)A、B分別為橢圓()的左、右頂點(diǎn),橢圓長(zhǎng)半軸的長(zhǎng)等于焦距,且為它的右準(zhǔn)線。
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)設(shè)P為右準(zhǔn)線上不同于點(diǎn)(4,0)的任意一點(diǎn),若直線AP、BP分別與橢圓相交于異于A、B的點(diǎn)M、N,證明點(diǎn)B在以MN為直徑的圓內(nèi)。
解(Ⅰ)依題意得 解得 從而
故橢圓方程為
(Ⅱ)解法1:由(Ⅰ)得設(shè)
M點(diǎn)在橢圓上,① 又M點(diǎn)異于頂點(diǎn)A、B,
由P、A、M三點(diǎn)共線可得 從而
∴ ②
將①式代入②式化簡(jiǎn)得
于是為銳角,從而為鈍角,
故點(diǎn)B在以MN為直徑的圓內(nèi)。
解法二:由(Ⅰ)得.設(shè),
則直線AP的方程為,直線BP的方程為.
點(diǎn)M、N分別在直線AP、BP上,
.從而③
聯(lián)立消去得=0
是方程的兩根,,即④
又⑤
于是由③、④式代入⑤式化簡(jiǎn)可得
N點(diǎn)在橢圓上,且異于頂點(diǎn)A、B,又,
從而
故為鈍角,即點(diǎn)B在以MN為直徑的圓內(nèi)。
解法3:由(Ⅰ)得,設(shè)
則.又MN的中點(diǎn)Q的坐標(biāo)為,
化簡(jiǎn)得 ⑥
直線AP的方程為,直線BP的方程為
點(diǎn)P在準(zhǔn)線上,
,即⑦
又M點(diǎn)在橢圓上,,即 ⑧
于是將⑦、⑧式代入⑥式化簡(jiǎn)可得
從而B在以MN為直徑的圓內(nèi)。
9. 如下圖,已知△OFQ的面積為S,且·=1.
(1)若<S<2,求向量與的夾角θ的取值范圍;
(2)設(shè)||=c(c≥2),S=c,若以O為中心,F為一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓經(jīng)過點(diǎn)Q,當(dāng)||取最小值時(shí),求橢圓的方程.
解:(1)由已知,得
||||sin(π-θ)=S,
||||cosθ=1.
∴tanθ=2S.
∵<S<2,∴1<tanθ<4.
則<θ<arctan4.
(2)以O為原點(diǎn),所在直線為x軸建立平面直角坐標(biāo)系.
設(shè)橢圓方程為+=1(a>b>0),Q(x,y).
=(c,0),則=(x-c,y).
∵||·y=c,∴y=.
又∵·=c(x-c)=1,∴x=c+.
則||==(c≥2).
可以證明:當(dāng)c≥2時(shí),函數(shù)t=c+為增函數(shù),
∴當(dāng)c=2時(shí),
||min==,
此時(shí)Q(,).將Q的坐標(biāo)代入橢圓方程,
|
|
a2-b2=4. b2=6.
∴橢圓方程為+=1.
8. 如下圖,設(shè)E:+=1(a>b>0)的焦點(diǎn)為F1與F2,且P∈E,∠F1PF2=2θ.
求證:△PF1F2的面積S=b2tanθ.
剖析:有些圓錐曲線問題用定義去解決比較方便.如本題,設(shè)|PF1|=r1,|PF2|=r2,則S=r1r2sin2θ.若能消去r1r2,問題即獲解決.
證明:設(shè)|PF1|=r1,|PF2|=r2,
則S=r1r2sin2θ,又|F1F2|=2c,
由余弦定理有
(2c)2=r12+r22-2r1r2cos2θ=(r1+r2)2-2r1r2-2r1r2cos2θ=(2a)2-2r1r2(1+cos2θ),
于是2r1r2(1+cos2θ)=4a2-4c2=4b2.
所以r1r2=.
這樣即有S=·sin2θ=b2=b2tanθ.
評(píng)述:解與△PF1F2(P為橢圓上的點(diǎn))有關(guān)的問題,常用正弦定理或余弦定理,并結(jié)合|PF1|+|PF2|=2a來解決.
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