题目内容
已知A,B为椭圆
+
=1的左右两个顶点,F为椭圆的右焦点,P为椭圆上异于A、B点的任意一点,直线AP、BP分别交椭圆的右准线于M、N点,则△MFN面积的最小值是( )
x2 |
4 |
y2 |
3 |
A、8 | B、9 | C、11 | D、12 |
分析:先设P(s,t),由题设条件得两直线PA,PB的方程,与准线方程联立,解出M,N两点的坐标,用s,t表示出线段MN的长度,再由点P在椭圆上,将点的坐标代入椭圆方程,用s表示出t,消去t,得到线段MN的长关于s的函数,又点F到准线的距离是3,由此MFN面积可表示为s的函数,由其形式知,可用判别式法求最小值
解答:解:设P(s,t),由题意直线PA的方程为
+
=1,即,直线PB的方程为
+
=1
由于椭圆
+
=1故a=2,b=
,c=1,故其右准线方程为x=
=4,F(1,0),故F到准线的距离是3
∵直线AP、BP分别交椭圆的右准线于M、N点
∴M(4,
t),N(4,
t)
故有|MN|=|
t-
t|=|
|
∴S2=
×|MN|2×9=
×|
|①
又P(s,t)在椭圆上,故有t2=3-
代入①整理得S2=27×
令M2=
得(M2+1)s2-8s+16-4M2=0,此方程恒有根
故△=64-4(M2+1)(16-4M2)≥0
解得M2≥3,故M≥
或M≤-
(舍)
∴S2=27×
≥27×3
∴S≥9
故选B.
y |
t |
x-2 |
s+2 |
y |
t |
x+2 |
s-2 |
由于椭圆
x2 |
4 |
y2 |
3 |
3 |
a2 |
c |
∵直线AP、BP分别交椭圆的右准线于M、N点
∴M(4,
6 |
s+2 |
2 |
s-2 |
故有|MN|=|
6 |
s+2 |
2 |
s-2 |
4t(s-4) |
s2-4 |
∴S2=
1 |
4 |
9 |
4 |
4t(s-4) |
s2-4 |
又P(s,t)在椭圆上,故有t2=3-
s2 |
4 |
(4-s)2 |
4-s2 |
令M2=
(4-s)2 |
4-s2 |
故△=64-4(M2+1)(16-4M2)≥0
解得M2≥3,故M≥
3 |
3 |
∴S2=27×
(4-s)2 |
4-s2 |
∴S≥9
故选B.
点评:本题主要考查了椭圆的标准方程和直线与椭圆的关系,考查了学生综合分析问题和解决问题的能力.解题的关键是根据意建立起面积关于坐标的函数,掌握用判别式法求值域也是本题的一个难点,解题时运算技巧很重要.本题运算量很大,要严谨,避免因运算失误导致解题失败.
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