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,
当 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= 或 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.