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设点F1(-c,0),F2(c,0)分别是椭圆C:x^2/a^2+y^2=1(a>1)的左,右焦点

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/19 23:59:10
设点F1(-c,0),F2(c,0)分别是椭圆C:x^2/a^2+y^2=1(a>1)的左,右焦点
,P为椭圆C上任意一点,且向量PF1·向量PF2的最小值为O.1)求椭圆C的方程.2)若动直线l1、l2均与椭圆相切,且l1//l2,试探究在x轴上是否存在定点B,点B到l1、l2的距离之积恒为1?
设点F1(-c,0),F2(c,0)分别是椭圆C:x^2/a^2+y^2=1(a>1)的左,右焦点
第一问:
向量PF1·向量PF2的最小值出现在P是椭圆短轴与椭圆的的交点(设为点B)处,这是个结论(其实用椭圆第一定义:|PF1|+|PF2|=常数,结合余弦定理,也容易证明).
现在已知向量PF1·向量PF2的最小值为0,那就说明角F1BF2=90度,所以椭圆的半短轴b=c=1,a=根号2.
第二问:
直线l1与椭圆C相切,设切点坐标是(x1,y1).那么切点的直线方程是(x1/a^2)*x+(y1/b^2)*y=1(这是个结论,要记住)显然直线l2与椭圆C的切线方程就是(x1/a^2)*x+(y1/b^2)*y=-1
现在定义:x1/a^2=A=x1/2,y1/b^2=B=y1
现设x轴上一点Q(x0,0),则Q到两直线l1距离就是:
|Ax0-1|/sqrt(A^2+B^2)
Q到两直线l2距离就是:
|Ax0+1|/sqrt(A^2+B^2)
假设点Q在椭圆外,那么必定从Q可以引出一条直线和椭圆相切,就不能满足距离之积恒等于1了(因为有可能=0).
所以我们已经证明Q在椭圆内部,而直线L1和L2分别在Q的两侧,所以按距离之积等于1,就有:
1-(Ax0)^2=A^2+B^2
也就是A^2(1+x0^2)+B^2=1
也就是x1^2/4(1+x0^2)+y1^2=1
注意(x1,y1)也是椭圆上的点,满足椭圆方程,所以要使得上式恒成立,显然只要1+x0^2=2就行了,这样x0=正负1