题目内容
以O为原点,所在直线为x轴,建立直角坐标系.设,点F的坐标为(t,0),t∈[3,+∞).点G的坐标为(x,y).(1)求x关于t的函数x=f(t)的表达式,并判断函数f(x)的单调性.
(2)设△OFG的面积,若O以为中心,F,为焦点的椭圆经过点G,求当取最小值时椭圆的方程.
(3)在(2)的条件下,若点P的坐标为,C,D是椭圆上的两点,,求实数λ的取值范围.
【答案】分析:(1)由F的坐标(t,0),.点G的坐标(x,y)可求出,坐标,再代入,即可求x关于t的函数x=f(t)的表达式,再利用对勾函数的单调性判断函数f(x)的单调性.
(2)先用含点G的坐标式子表示△OFG的面积,再根据△OFG的面积,求出y0,再判断何时取最小值,
可得此时的椭圆方程.
(3)设C,D的坐标分别为(x,y)、(m,n),求,坐标,再根据用含λ的式子表示n,根据n的范围求λ的范围即可.
解答:解:(1)由题意得:=(t,0),=(x,y),═(x-t,y),
则:,解得:
所以f(t)在t∈[3,+∞)上单调递增.
(2)由S=||•|y|=|y|•t=得y=±,
点G的坐标为(t+,),=
当t=3时,||取得最小值,此时点F,G的坐标为(3,0)、(,±)
由题意设椭圆的方程为,又点G在椭圆上,
解得b2=9或b2=-(舍)故所求的椭圆方程为
(3)设C,D的坐标分别为(x,y)、(m,n)
则=(x,y-),=(m,n-)由得(x,y-)=λ=(m,n-),
∴x=λm,y=λn-λ+
又点C,D在椭圆上消去m得n=
|n|≤3,∴||≤3解得
又∵λ≠1
∴实数λ的范围是[,1)∪(1,5]
点评:本题考查了圆锥曲线与函数之间的关系,做题时要认真分析,找到之间的联系.
(2)先用含点G的坐标式子表示△OFG的面积,再根据△OFG的面积,求出y0,再判断何时取最小值,
可得此时的椭圆方程.
(3)设C,D的坐标分别为(x,y)、(m,n),求,坐标,再根据用含λ的式子表示n,根据n的范围求λ的范围即可.
解答:解:(1)由题意得:=(t,0),=(x,y),═(x-t,y),
则:,解得:
所以f(t)在t∈[3,+∞)上单调递增.
(2)由S=||•|y|=|y|•t=得y=±,
点G的坐标为(t+,),=
当t=3时,||取得最小值,此时点F,G的坐标为(3,0)、(,±)
由题意设椭圆的方程为,又点G在椭圆上,
解得b2=9或b2=-(舍)故所求的椭圆方程为
(3)设C,D的坐标分别为(x,y)、(m,n)
则=(x,y-),=(m,n-)由得(x,y-)=λ=(m,n-),
∴x=λm,y=λn-λ+
又点C,D在椭圆上消去m得n=
|n|≤3,∴||≤3解得
又∵λ≠1
∴实数λ的范围是[,1)∪(1,5]
点评:本题考查了圆锥曲线与函数之间的关系,做题时要认真分析,找到之间的联系.
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