题目内容
已知椭圆,其相应于焦点F(2,0)的准线方程为x=4.(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)已知过点F1(-2,0)倾斜角为θ的直线交椭圆C于A,B两点.
求证:;
(Ⅲ)过点F1(-2,0)作两条互相垂直的直线分别交椭圆C于点A、B和D、E,求|AB|+|DE|的最小值.
【答案】分析:(1)求椭圆的方程关键是计算a2与b2的值,由焦点F(2,0)的准线方程为x=4.不难求出a2的值,再根据c2=a2-b2可求出b2代入即可求出椭圆的方程.
(2)由椭圆的第二定义,我们可以将过焦点的弦长,转化为直线与圆的交点到对应准线的距离,不难证明结论.
(3)由(2)的结论,我们可以分别给出|AB|,|DE|,则可将求|AB|+|DE|的最值转化为一个三角函数问题,然后根据三角函数求最值的方法进行求解.
解答:解:(Ⅰ)由题意:,解得a2=8,b2=4.
所求的求椭圆C的方程.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,F1(-2,0)是椭圆的右焦点,.设l为椭圆的左准线,则l:x=-4.作AA1⊥l于A1点,BB1⊥l于B1点,l与x轴的交点为H.
∵点A在椭圆上,∴.
∴,同理.(其中θ为直线AB的倾斜角).
∴.
(Ⅲ)设直线AB的倾斜角为θ,由于DE⊥AB,由(Ⅱ)知:,,.
当或时,|AB|+|DE|取得最小值.
点评:本题主要考查直线的方程、椭圆的方程及几何性质、直线和椭圆的位置关系等基础知识、考查数形结合的数学思想以及运算能力和综合解题能力.运用待定系数法求椭圆标准方程,即设法建立关于a,b的方程组,先定型、再定量,若位置不确定时,考虑是否两解,有时为了解题需要,椭圆方程可设为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),由题目所给条件求出m,n即可.
(2)由椭圆的第二定义,我们可以将过焦点的弦长,转化为直线与圆的交点到对应准线的距离,不难证明结论.
(3)由(2)的结论,我们可以分别给出|AB|,|DE|,则可将求|AB|+|DE|的最值转化为一个三角函数问题,然后根据三角函数求最值的方法进行求解.
解答:解:(Ⅰ)由题意:,解得a2=8,b2=4.
所求的求椭圆C的方程.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,F1(-2,0)是椭圆的右焦点,.设l为椭圆的左准线,则l:x=-4.作AA1⊥l于A1点,BB1⊥l于B1点,l与x轴的交点为H.
∵点A在椭圆上,∴.
∴,同理.(其中θ为直线AB的倾斜角).
∴.
(Ⅲ)设直线AB的倾斜角为θ,由于DE⊥AB,由(Ⅱ)知:,,.
当或时,|AB|+|DE|取得最小值.
点评:本题主要考查直线的方程、椭圆的方程及几何性质、直线和椭圆的位置关系等基础知识、考查数形结合的数学思想以及运算能力和综合解题能力.运用待定系数法求椭圆标准方程,即设法建立关于a,b的方程组,先定型、再定量,若位置不确定时,考虑是否两解,有时为了解题需要,椭圆方程可设为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),由题目所给条件求出m,n即可.
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