已知点A,D分别是椭圆 (a>b>0)的左顶点和上顶点,点P是线段AD上的任意一点,点F 1 ,F 2 分别是椭圆
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解决时间 2021-01-10 15:10
- 提问者网友:趣果有间
- 2021-01-10 10:30
已知点A,D分别是椭圆 (a>b>0)的左顶点和上顶点,点P是线段AD上的任意一点,点F 1 ,F 2 分别是椭圆
最佳答案
- 二级知识专家网友:玩家
- 2021-01-10 10:46
解:(Ⅰ)设 P(x,y),F 1 (-c,0),F 2 (c,0), 则 (-c-x,-y), (c-x,-y), ∴ =x 2 +y 2 -c 2 , ∵P在线段AD上, ∴x 2 +y 2 可以看成线段AD上的点到原点距离的平方, 结合图形可以知道当P运动到A时x 2 +y 2 最大,最大值为a 2 , 所以 =x 2 +y 2 -c 2 的最大值为a 2 -c 2 =b 2 , 当OP⊥AD时,x 2 +y 2 取得最小,最小值运用等面积法可得到x 2 +y 2 的最小值为 , 所以 =x 2 +y 2 -c 2 的最小值为 , 又 的最大值是1,最小值是 , 故有 ,解得a 2 =4, 所以椭圆方程为 ; (Ⅱ)直线AS的斜率k显然存在,且k>0, 故可设直线的方程为y=k(x+2), 从而 , 由 得(1+4k 2 )x 2 +16k 2 x+16k 2 -4=0, 设S(x 1 ,y 1 ), 则 ,得 ,从而 , 又B(2,0),得 ,所以 , 又k>0,故|MN|= ,当且仅当 时等号成立, ∴ 时,线段的长度取最小值 ; (Ⅲ)由(Ⅱ)可知,当取最小值时 , 此时BS的方程为2x+y-4=0, , ∴ , 要使椭圆上存在点T,使得△TSB的面积等于 ,只需T到直线BS的距离等于 , 所以点T在平行于BS且与BS距离等于 的直线l′上, 设直线l′的方程为2x+y+c=0, 则由 ,解得c=-3或c=-5, 当c=-3时,由 得Δ=128>0,故直线l′与椭圆有两个不同的交点; 当c=-5时,由 得Δ=-128<0,故直线l′与椭圆没有交点; 综上所述,当线段MN的长度最小时,在椭圆上仅有两个点T,使得△TSB的面积等于 。 |
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