题目内容

在直角坐标系中,O为坐标原点,直线l经过点P(3,
2
)及双曲线
x2
3
-y2=1
的右焦点F.
(1)求直线l的方程;
(2)如果一个椭圆经过点P,且以点F为它的一个焦点,求椭圆的标准方程;
(3)若在(1)、(2)情形下,设直线l与椭圆的另一个交点为Q,且
PM
PQ
,当|
OM
|最小时,求λ的值.
分析:(1)确定双曲线的右焦点坐标,利用两点式,可求方程;
(2)设出椭圆的标准方程,利用焦点坐标及点P在椭圆上,求出几何量,即可得到椭圆的标准方程;
(3)直线方程,代入椭圆方程,求出Q的坐标,进而可
PQ
OM
的坐标,求模长,利用配方法求最值,即可得到结论.
解答:解:(1)由题意双曲线
x2
3
-
y2
1
=1
的右焦点为F(2,0)
∵直线l经过点P(3,
2
),F(2,0)
∴根据两点式,得所求直线l的方程为
y-0
2
-0
=
x-2
3-2

即y=
2
(x-2).
∴直线l的方程是y=
2
(x-2).
(2)设所求椭圆的标准方程为
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)

∵一个焦点为F(2,0)
∴c=2,即a2-b2=4  ①
∵点P(3,
2
)在椭圆上,
9
a2
+
2
b2
=1
 ②
由①②解得a2=12,b2=8
所以所求椭圆的标准方程为
x2
12
+
y2
8
=1

(3)由题意,直线方程代入椭圆方程可得x2-3x=0
∴x=3或x=0
∴y=
2
或y=-2
2

∴Q(0,-2
2
)      
PQ
=(-3,-3
2
)

PM
PQ
=(-3λ,-3
2
λ)

OM
=
OP
+
PM
=(3-3λ,
2
-3
2
λ)

|
OM
|=
(3-3λ)2+(
2
-3
2
λ)
2
=
27λ2-30λ+11
=
27(λ-
5
9
)
2
+
8
3

∴当λ=
5
9
时,|
OM
|
最小.
点评:本题考查直线与椭圆的方程,考查向量知识,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
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