题目内容
(2013•昌平区一模)已知椭圆M的对称轴为坐标轴,离心率为
,且抛物线y2=4
x的焦点是椭圆M的一个焦点.
(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆M相交于A、B两点,以线段OA,OB为邻边作平行四边形OAPB,其中点P在椭圆M上,O为坐标原点.求点O到直线l的距离的最小值.
| ||
2 |
2 |
(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆M相交于A、B两点,以线段OA,OB为邻边作平行四边形OAPB,其中点P在椭圆M上,O为坐标原点.求点O到直线l的距离的最小值.
分析:(Ⅰ)设椭圆方程为
+
=1(a>b>0),易求椭圆的焦点,从而可得c值,由离心率可得a,由b2=a2-c2可求得b值;
(Ⅱ)分情况进行讨论:当直线l存在斜率时设直线方程为y=kx+m,与椭圆方程联立消掉y得x的二次方程,有△>0①,设A、B、P点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x0,y0),
由四边形OAPB为平行四边形及韦达定理可把x0,y0表示为k,m的式子,代入椭圆方程关于k,m的方程,从而利用点到直线的距离公式点O到直线l的距离为k的函数,根据函数结构特点即可求得其最小值;当直线l不存在斜率时点O到直线l的距离易求,综上即可得到答案.
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
(Ⅱ)分情况进行讨论:当直线l存在斜率时设直线方程为y=kx+m,与椭圆方程联立消掉y得x的二次方程,有△>0①,设A、B、P点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x0,y0),
由四边形OAPB为平行四边形及韦达定理可把x0,y0表示为k,m的式子,代入椭圆方程关于k,m的方程,从而利用点到直线的距离公式点O到直线l的距离为k的函数,根据函数结构特点即可求得其最小值;当直线l不存在斜率时点O到直线l的距离易求,综上即可得到答案.
解答:解:(I)设椭圆方程为
+
=1(a>b>0),
由已知抛物线的焦点为(
,0),则c=
,由e=
,得a=2,∴b2=2,
所以椭圆M的方程为
+
=1;
(II)当直线l斜率存在时,设直线方程为y=kx+m,
则由
消去y得,(1+2k2)x2+4kmx+2m2-4=0,
△=16k2m2-4(1+2k2)(2m2-4)=8(2+4k2-m2)>0,①
设A、B、P点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x0,y0),
则:x0=x1+x2=-
,y0=y1+y2=k(x1+x2)+2m=
,
由于点P在椭圆M上,所以
+
=1.
从而
+
=1,化简得2m2=1+2k2,经检验满足①式.
又点O到直线l的距离为:
d=
=
=
≥
=
,当且仅当k=0时等号成立,
当直线l无斜率时,由对称性知,点P一定在x轴上,
从而点P的坐标为(-2,0)或(2,0),直线l的方程为x=±1,所以点O到直线l的距离为1.
所以点O到直线l的距离最小值为
.
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
由已知抛物线的焦点为(
2 |
2 |
| ||
2 |
所以椭圆M的方程为
x2 |
4 |
y2 |
2 |
(II)当直线l斜率存在时,设直线方程为y=kx+m,
则由
|
△=16k2m2-4(1+2k2)(2m2-4)=8(2+4k2-m2)>0,①
设A、B、P点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x0,y0),
则:x0=x1+x2=-
4km |
1+2k2 |
2m |
1+2k2 |
由于点P在椭圆M上,所以
x02 |
4 |
y02 |
2 |
从而
4k2m2 |
(1+2k2)2 |
2m2 |
(1+2k2)2 |
又点O到直线l的距离为:
d=
|m| | ||
|
| ||||
|
1-
|
1-
|
| ||
2 |
当直线l无斜率时,由对称性知,点P一定在x轴上,
从而点P的坐标为(-2,0)或(2,0),直线l的方程为x=±1,所以点O到直线l的距离为1.
所以点O到直线l的距离最小值为
| ||
2 |
点评:本题考查直线与圆锥曲线的位置关系、椭圆方程的求解,考查分类讨论思想、函数思想,韦达定理、判别式解决该类题目的基础,要熟练掌握.
练习册系列答案
相关题目