(2014•南通一模)在平面直角坐标系xOy中,设椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,短半轴长为2,椭圆C长轴的右端点到其
来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/11/11 03:58:22
(2014•南通一模)在平面直角坐标系xOy中,设椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,短半轴长为2,椭圆C长轴的右端点到其右焦点的距离为
-1
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(1)由题意,可设椭圆C的方程为
x2
a2+
y2
b2=1(a>b>0).
则
a-c=
5-1
b=2
a2=b2+c2,
解得
a=
5
b=2
c=1.
∴椭圆方程为
x2
5+
y2
4=1.
(2)设原点O到直线AB的距离为d,
则由题设及面积公式知d=
|OA|•|OB|
|AB|.
①当直线OA的斜率不存在或斜率为0时,
有
|OA|=
5
|OB|=2或
|OB|=
5
|OA|=2.
则|AB|=
4+5=3.
∴d=
2
5
3.
②当直线OA的斜率k存在且不为0时,
则联立方程,得
x2
5+
y2
4=1
y=kx.
∴
x2
5+
k2x2
4=1.
解得
xA2=
1
1
5+
k2
4
yA2=
k2
1
5+
k2
4或
xB2=
1
1
5+
1
4k2
yB2=
1
k2
1
5+
1
4k2
在Rt△OAB中,
d2=
|OA|2•|OB|2
|AB|2=
|OA|2•|OB|2
|OA|2+|OB|2.
则
1
d2=
|OA|2+|OB|2
|OA|2•|OB|2
=
1
|OA|2+
1
|OB|2
=
1
5+
k2
4
1+k2+
1
5+
1
4k2
1+
1
k2
=
1
5+
k2
4
1+k2+
k2
5+
1
4
1+k2
=
(
1
4+
1
5)k2+(
1
4+
1
5)
1+k2
=
1
4+
1
5
=
9
20.
∴d=
2
5
3.
综上,原点O到直线AB的距离为定值
2
5
3.
(3)∵d为定值,
∴求AB的最小值即求OA•OB的最小值.
OA2•OB2=
(1+k2)•(1+
1
k2)
(
1
5+
k2
4)•(
1
5+
1
4k2)
=
k2+
1
k2+2
1
20k2+
1
20k2+
41
400
令t=k2+
1
k2,则t≥2,
于是OA2•OB2=
t+2
1
20t+
41
400
=20•
20t+40
20t+41
=20(1-
1
20t+41)
∵t≥2,
∴OA2•OB2≥20(1-
1
81)=
1600
81,
当且仅当t=2,即k=±1时,
OA•OB取得最小值
40
9,
∴ABmin=
40
9
2
5
3=
4
5
3.
∴A的最小值为
4
5
3.
x2
a2+
y2
b2=1(a>b>0).
则
a-c=
5-1
b=2
a2=b2+c2,
解得
a=
5
b=2
c=1.
∴椭圆方程为
x2
5+
y2
4=1.
(2)设原点O到直线AB的距离为d,
则由题设及面积公式知d=
|OA|•|OB|
|AB|.
①当直线OA的斜率不存在或斜率为0时,
有
|OA|=
5
|OB|=2或
|OB|=
5
|OA|=2.
则|AB|=
4+5=3.
∴d=
2
5
3.
②当直线OA的斜率k存在且不为0时,
则联立方程,得
x2
5+
y2
4=1
y=kx.
∴
x2
5+
k2x2
4=1.
解得
xA2=
1
1
5+
k2
4
yA2=
k2
1
5+
k2
4或
xB2=
1
1
5+
1
4k2
yB2=
1
k2
1
5+
1
4k2
在Rt△OAB中,
d2=
|OA|2•|OB|2
|AB|2=
|OA|2•|OB|2
|OA|2+|OB|2.
则
1
d2=
|OA|2+|OB|2
|OA|2•|OB|2
=
1
|OA|2+
1
|OB|2
=
1
5+
k2
4
1+k2+
1
5+
1
4k2
1+
1
k2
=
1
5+
k2
4
1+k2+
k2
5+
1
4
1+k2
=
(
1
4+
1
5)k2+(
1
4+
1
5)
1+k2
=
1
4+
1
5
=
9
20.
∴d=
2
5
3.
综上,原点O到直线AB的距离为定值
2
5
3.
(3)∵d为定值,
∴求AB的最小值即求OA•OB的最小值.
OA2•OB2=
(1+k2)•(1+
1
k2)
(
1
5+
k2
4)•(
1
5+
1
4k2)
=
k2+
1
k2+2
1
20k2+
1
20k2+
41
400
令t=k2+
1
k2,则t≥2,
于是OA2•OB2=
t+2
1
20t+
41
400
=20•
20t+40
20t+41
=20(1-
1
20t+41)
∵t≥2,
∴OA2•OB2≥20(1-
1
81)=
1600
81,
当且仅当t=2,即k=±1时,
OA•OB取得最小值
40
9,
∴ABmin=
40
9
2
5
3=
4
5
3.
∴A的最小值为
4
5
3.
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