题目内容
【题目】设椭圆的离心率,左顶点到直线的距离,为坐标原点.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设直线与椭圆相交于两点,若以为直径的圆经过坐标原点,证明:点到直线的距离为定值;
(III)在(Ⅱ)的条件下,试求的面积的最小值.
【答案】(1);(2)定值为;(3)
【解析】
试题(1)根据题目条件建立a,b,c的两个方程,可求得椭圆的标准方程;(2)以AB为直径的圆经过坐标原点,等价于OA⊥OB,再转换为x1x2+y1y2=0,结合A、B是直线与椭圆的公共点,可得原点到直线的距离为定值;(3)结合(2),将三角形的面积表示为直线斜率的函数关系式,利用二次函数的性质可求的面积的最小值.
试题解析:(1)由e=,得c=a,又b2=a2-c2,所以b=a,即a=2b.
由左顶点M(-a,0)到直线,即bx+ay-ab=0的距离d=,
得,即,
把a=2b代入上式,得,解得b=1.所以a=2b=2,c=.
所以椭圆C的方程为. 3分
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
①当直线AB的斜率不存在时,则由椭圆的对称性,可知x1=x2,y1=-y2.
因为以AB为直径的圆经过坐标原点,故=0,
即x1x2+y1y2=0,也就是,
又点A在椭圆C上,所以,
解得|x1|=|y1|=.
此时点O到直线AB的距离d1=|x1|=.
②当直线AB的斜率存在时,
设直线AB的方程为y=kx+m,
与椭圆方程联立有
消去y,得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0
所以
因为以AB为直径的圆经过坐标原点O,所以OA⊥OB
于是=x1x2+y1y2=0,
所以(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2=0
所以
整理得:5m2=4(k2+1)
所以点O到直线AB的距离d1=.
综上所述,点O到直线AB的距离为定值. 8分
(3)设直线OA的斜率为k0.
当k0≠0时,
则OA的方程为y=k0x,OB的方程为,
联立得同理可求得
故△AOB的面积为S==2.
令1+=t(t>1),
则S=2=2,
令g(t)=(t>1),所以4<g(t)≤.所以≤S<1.
当k0=0时,可求得S=1,
故≤S≤1,故S的最小值为. 13分
【题目】“微信运动”是一个类似计步数据库的公众帐号,用户只需以运动手环或手机协处理器的运动教据为介,然后关注该公众号,就能看见自己与好友每日行走的步数,并在同一排行榜上得以体现,现随机选取朋友圈中的50人记录了他们某一天的走路步数,并将数据整理如下:
规定:人一天行走的步数超过8000步时被系统评定为“积极性”,否则为“懈怠性”.
(1)填写下面列联表(单位:人),并根据列联表判断是否有的把握认为“评定类型与性别有关”;
附:
(2)为了进一步了解“懈怠性”人群中每个人的生活习惯,从步行在的人群中再随机抽取3人,求选中的人中男性人数超过女性人数的概率.