题目内容
在平面直角坐标系xOy中,设椭圆
+
=1(a>b>0)的上、下顶点为S,T点E在椭圆上且异于S,T两点,直线SE与TE的斜率之积为-4O为坐标原点
(1)求椭圆的离心率;
(2)若椭圆以F1(0,-
)和F2(0,
)为焦点,设椭圆在第一象限的部分为曲线C,动点P在C上,C在点P处的切线与x轴,y轴的交点分别为A,B,且向量
=
+
求:点M的轨迹方程及|OM|的最小值.
y2 |
a2 |
x2 |
b2 |
(1)求椭圆的离心率;
(2)若椭圆以F1(0,-
3 |
3 |
OM |
OA |
OB |
分析:(1)利用直线SE与TE的斜率之积为-4,建立方程,结合E在椭圆上,即可求得离心率;
(2)利用相关点法求轨迹方程,|OM|用含点M的坐标的函数来表示,再利用基本不等式求此函数的最小值即可.
(2)利用相关点法求轨迹方程,|OM|用含点M的坐标的函数来表示,再利用基本不等式求此函数的最小值即可.
解答:解:(1)设E(x0,y0),由S(0,a),T(0,-a),直线SE与TE的斜率之积为-4,可得
•
=-4
∴y02-a2=-4x02
∵
+
=1,∴-
•x02=-4x02
∵x0≠0,∴
=4,∴e2=
,∴e=
;
(2)由(1)c=
,a=2,∴b=1,∴曲线C的方程为:x2+
=1(x>0,y>0),即y=2
(0<x<1)
∴y′=-
设P(x0,y0),因P在C上,有0<x0<1,y0=2
∴切线AB的方程为:y=-
(x-x0)+y0.
设A(x,0)和B(0,y),由切线方程得x=
,y=
∵
=
+
,∴得M的坐标为(x,y),由x0,y0满足C的方程,得点M的轨迹方程为:
+
=1(x>1,y>2)
∵|
|2=x2+y2,y2=4+
,∴|
|2=x2-1+
+5≥4+5=9.
当且仅当x2-1=
,即x=
>1时,上式取等号.
∴|OM|的最小值为3.
y0-a |
x0 |
y0+a |
x0 |
∴y02-a2=-4x02
∵
y02 |
a2 |
x02 |
b2 |
a2 |
b2 |
∵x0≠0,∴
a2 |
b2 |
3 |
4 |
| ||
2 |
(2)由(1)c=
3 |
y2 |
4 |
1-x2 |
∴y′=-
2x | ||
|
设P(x0,y0),因P在C上,有0<x0<1,y0=2
1-x02 |
∴切线AB的方程为:y=-
4x0 |
y0 |
设A(x,0)和B(0,y),由切线方程得x=
1 |
x0 |
4 |
y0 |
∵
OM |
OA |
OB |
1 |
x2 |
4 |
y2 |
∵|
OM |
4 |
x2-1 |
OM |
4 |
x2-1 |
当且仅当x2-1=
4 |
x2-1 |
3 |
∴|OM|的最小值为3.
点评:本题考查椭圆的离心率,考查轨迹方程的求解,考查基本不等式的运用,表示出|OM|是关键.
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