题目内容
本小题满分14分)
已知椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,若以F2为圆心,b-c为半径作圆F2,过椭圆上一点P作此圆的切线,切点为T,且的最小值不小于。
(1)证明:椭圆上的点到F2的最短距离为;
(2)求椭圆的离心率e的取值范围;
(3)设椭圆的短半轴长为1,圆F2与轴的右交点为Q,过点Q作斜率为的直线与椭圆相交于A、B两点,若OA⊥OB,求直线被圆F2截得的弦长S的最大值。
解:(1)假设椭圆上的任一点P(x0,,y0)
则︱PF2︱2=(x0-c)2+y02由椭圆方程
易得︱PF2︱2=x02-2cx0+c2+b2,显然当 x0=a时,
︱PF2︱最小值为a-c.。。。。。。。。。。。。4分
(2)依题意知
当且仅当取得最小值时,取最小值
∴,又因为b-c>0,
得。。。。8分
(3)依题意Q点的坐标为,则直线的方程为,代入椭圆方程得
设,则,,。。。。。。。。。。。10分
又OA⊥OB,∴,
∴,即,直线的方程为
圆心到直线的距离
由图象可知
。。。。。。。。。。。。12分
由得∴。。。。。。。。。。14分
则︱PF2︱2=(x0-c)2+y02由椭圆方程
易得︱PF2︱2=x02-2cx0+c2+b2,显然当 x0=a时,
︱PF2︱最小值为a-c.。。。。。。。。。。。。4分
(2)依题意知
当且仅当取得最小值时,取最小值
∴,又因为b-c>0,
得。。。。8分
(3)依题意Q点的坐标为,则直线的方程为,代入椭圆方程得
设,则,,。。。。。。。。。。。10分
又OA⊥OB,∴,
∴,即,直线的方程为
圆心到直线的距离
由图象可知
。。。。。。。。。。。。12分
由得∴。。。。。。。。。。14分
略
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