题目内容

【题目】已知椭圆Γ: + =1(a>b>0)的离心率与双曲线x2﹣y2=a2的离心率之和为 ,B1、B2为椭圆Γ短轴的两个端点,P是椭圆Γ上一动点(不与B1、B2重合),直线B1P、B2P分别交直线l:y=4于M、N两点,△B1B2P的面积记为S1 , △PMN的面积记为S2 , 且S1的最大值为4
(1)求椭圆Γ的方程;
(2)若S2=λS1 , 当λ取最小值时,求点P的坐标.

【答案】
(1)

解:双曲线的离心率为 ,∴椭圆的离心率为

,解得a=2 ,b=2,

∴椭圆方程为


(2)

解:)设P(2 cosα,2sinα)(0≤α<2π且α ,α≠ ),B1(0,2),B(0,﹣2),

则直线B1P的方程为y= x+2,直线B2P的方程为y= x﹣2,

∴M( ,4),N( ,4),

|MN|=| |=| |,

∴S2= ×|MN|×(4﹣2sinα)= ,又S1= =4 |cosα|,

∴λ= = =( 2

令f(α)= ,则f′(α)=

令f′(α)=0得α= 或α=

当0 时,f′(α)<0,当 时,f′(α)>0,当 时,f′(α)>0,

时,f′(α)<0,当 时,f′(α)<0,

∴f(α)在[0, ]上单调递减,在( )上单调递增,在( ]上单调递增,在( )上单调递减,在( ,2π)上单调递减,

∴当 时,f(α)取得极小值f( )= = ,当α= 时,f(α)取得极大值f( )= =﹣

∴当α= 时,|f(α)|取得最小值

∴λ=f2(α)的最小值为

∴当λ取得最小值时,P点坐标为( ,1)或(﹣ ,1).


【解析】(1)根据椭圆的离心率,S1的面积列方程组,解出a,b即可得出椭圆方程;(2)设P(2 cosα,2sinα),分别求出直线方程,得出M,N的坐标,用α表示出S1 , S2 , 从而得到λ关于α的函数,利用导数判断此函数的单调性,得出λ的最小值及其对应的α,从而得出P点坐标.

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