题目内容
【题目】已知椭圆C:
的焦距为2,点Q(
,0)在直线l:x=3上.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若O为坐标原点,P为直线l上一动点,过点P作直线与椭圆相切点于点A,求△POA面积S的最小值.
【答案】
(1)
解:椭圆C:
的焦距为2,则2c=2,c=1,又点Q(
,0)在直线l:x=3上,
∴a2=3,∴b2=a2﹣c2=2.
∴椭圆C的标准方程是 ![]()
(2)
解:由题意直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+m,设P(3,y0),A(x1,y1).
由
,整理得(2+3k2)x2+6kmx+3m2﹣6=0,由△=24(2+3k2﹣m2)=0,则2+3k2=m2,
x1=﹣
,则y1=
,y0=kx+m.
由2+3k2=m2,则m=±
.
当m=
.时,△POA面积S△OPA=
丨k+
丨,又
,k+
>0,
∴S△OPA=
(k+
).
令f(k)=
(k+
),k∈R,则f′(k)=
(1+
)=
(
),
由f′(k)=0,得k=﹣
,f(k)在(﹣∞,﹣
)上单调递减,在(﹣
,+∞)单调递增,
∴f(k)min=f(﹣
)=
.即当l的斜率为﹣
时,△OPA面积S的最小值为
.
同理当m=﹣
.时,S△OPA=
(﹣k+
).当l的斜率为
时,△OPA面积S的最小值为
.
综上,△OPA面积S的最小值为 ![]()
【解析】(1)由题意可知:c=1,由Q(
,0)在直线l:x=3上.即可求得a和b的值,求得椭圆方程;(2)将直线方程代入椭圆方程,△=0,即可求得A点坐标,根据三角形的面积公式,利用导数与函数单调性的关系,即可求得△POA面积S的最小值.
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